net/mptcp/protocol.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /* Multipath TCP
   3  *
   4  * Copyright (c) 2017 - 2019, Intel Corporation.
   5  */
   6
   7 #define pr_fmt(fmt) "MPTCP: " fmt
   8
   9 #include <linux/kernel.h>
  10 #include <linux/module.h>
  11 #include <linux/netdevice.h>
  12 #include <linux/sched/signal.h>
  13 #include <linux/atomic.h>
  14 #include <net/sock.h>
  15 #include <net/inet_common.h>
  16 #include <net/inet_hashtables.h>
  17 #include <net/protocol.h>
  18 #include <net/tcp.h>
  19 #include <net/tcp_states.h>
  20 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP_IPV6)
  21 #include <net/transp_v6.h>
  22 #endif
  23 #include <net/mptcp.h>
  24 #include "protocol.h"
  25 #include "mib.h"
  26
  27 #define MPTCP_SAME_STATE TCP_MAX_STATES
  28
  29 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP_IPV6)
  30 struct mptcp6_sock {
  31         struct mptcp_sock msk;
  32         struct ipv6_pinfo np;
  33 };
  34 #endif
  35
  36 struct mptcp_skb_cb {
  37         u32 offset;
  38 };
  39
  40 #define MPTCP_SKB_CB(__skb)     ((struct mptcp_skb_cb *)&((__skb)->cb[0]))
  41
  42 static struct percpu_counter mptcp_sockets_allocated;
  43
  44 /* If msk has an initial subflow socket, and the MP_CAPABLE handshake has not
  45  * completed yet or has failed, return the subflow socket.
  46  * Otherwise return NULL.
  47  */
  48 static struct socket *__mptcp_nmpc_socket(const struct mptcp_sock *msk)
  49 {
  50         if (!msk->subflow || READ_ONCE(msk->can_ack))
  51                 return NULL;
  52
  53         return msk->subflow;
  54 }
  55
  56 static bool mptcp_is_tcpsk(struct sock *sk)
  57 {
  58         struct socket *sock = sk->sk_socket;
  59
  60         if (unlikely(sk->sk_prot == &tcp_prot)) {
  61                 /* we are being invoked after mptcp_accept() has
  62                  * accepted a non-mp-capable flow: sk is a tcp_sk,
  63                  * not an mptcp one.
  64                  *
  65                  * Hand the socket over to tcp so all further socket ops
  66                  * bypass mptcp.
  67                  */
  68                 sock->ops = &inet_stream_ops;
  69                 return true;
  70 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP_IPV6)
  71         } else if (unlikely(sk->sk_prot == &tcpv6_prot)) {
  72                 sock->ops = &inet6_stream_ops;
  73                 return true;
  74 #endif
  75         }
  76
  77         return false;
  78 }
  79
  80 static struct sock *__mptcp_tcp_fallback(struct mptcp_sock *msk)
  81 {
  82         sock_owned_by_me((const struct sock *)msk);
  83
  84         if (likely(!__mptcp_check_fallback(msk)))
  85                 return NULL;
  86
  87         return msk->first;
  88 }
  89
  90 static int __mptcp_socket_create(struct mptcp_sock *msk)
  91 {
  92         struct mptcp_subflow_context *subflow;
  93         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
  94         struct socket *ssock;
  95         int err;
  96
  97         err = mptcp_subflow_create_socket(sk, &ssock);
  98         if (err)
  99                 return err;
 100
 101         msk->first = ssock->sk;
 102         msk->subflow = ssock;
 103         subflow = mptcp_subflow_ctx(ssock->sk);
 104         list_add(&subflow->node, &msk->conn_list);
 105         subflow->request_mptcp = 1;
 106
 107         /* accept() will wait on first subflow sk_wq, and we always wakes up
 108          * via msk->sk_socket
 109          */
 110         RCU_INIT_POINTER(msk->first->sk_wq, &sk->sk_socket->wq);
 111
 112         return 0;
 113 }
 114
 115 static void __mptcp_move_skb(struct mptcp_sock *msk, struct sock *ssk,
 116                              struct sk_buff *skb,
 117                              unsigned int offset, size_t copy_len)
 118 {
 119         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
 120         struct sk_buff *tail;
 121
 122         __skb_unlink(skb, &ssk->sk_receive_queue);
 123
 124         skb_ext_reset(skb);
 125         skb_orphan(skb);
 126         msk->ack_seq += copy_len;
 127
 128         tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
 129         if (offset == 0 && tail) {
 130                 bool fragstolen;
 131                 int delta;
 132
 133                 if (skb_try_coalesce(tail, skb, &fragstolen, &delta)) {
 134                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
 135                         atomic_add(delta, &sk->sk_rmem_alloc);
 136                         sk_mem_charge(sk, delta);
 137                         return;
 138                 }
 139         }
 140
 141         skb_set_owner_r(skb, sk);
 142         __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
 143         MPTCP_SKB_CB(skb)->offset = offset;
 144 }
 145
 146 static void mptcp_stop_timer(struct sock *sk)
 147 {
 148         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
 149
 150         sk_stop_timer(sk, &icsk->icsk_retransmit_timer);
 151         mptcp_sk(sk)->timer_ival = 0;
 152 }
 153
 154 /* both sockets must be locked */
 155 static bool mptcp_subflow_dsn_valid(const struct mptcp_sock *msk,
 156                                     struct sock *ssk)
 157 {
 158         struct mptcp_subflow_context *subflow = mptcp_subflow_ctx(ssk);
 159         u64 dsn = mptcp_subflow_get_mapped_dsn(subflow);
 160
 161         /* revalidate data sequence number.
 162          *
 163          * mptcp_subflow_data_available() is usually called
 164          * without msk lock.  Its unlikely (but possible)
 165          * that msk->ack_seq has been advanced since the last
 166          * call found in-sequence data.
 167          */
 168         if (likely(dsn == msk->ack_seq))
 169                 return true;
 170
 171         subflow->data_avail = 0;
 172         return mptcp_subflow_data_available(ssk);
 173 }
 174
 175 static void mptcp_check_data_fin_ack(struct sock *sk)
 176 {
 177         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
 178
 179         if (__mptcp_check_fallback(msk))
 180                 return;
 181
 182         /* Look for an acknowledged DATA_FIN */
 183         if (((1 << sk->sk_state) &
 184              (TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_CLOSING | TCPF_LAST_ACK)) &&
 185             msk->write_seq == atomic64_read(&msk->snd_una)) {
 186                 mptcp_stop_timer(sk);
 187
 188                 WRITE_ONCE(msk->snd_data_fin_enable, 0);
 189
 190                 switch (sk->sk_state) {
 191                 case TCP_FIN_WAIT1:
 192                         inet_sk_state_store(sk, TCP_FIN_WAIT2);
 193                         sk->sk_state_change(sk);
 194                         break;
 195                 case TCP_CLOSING:
 196                         fallthrough;
 197                 case TCP_LAST_ACK:
 198                         inet_sk_state_store(sk, TCP_CLOSE);
 199                         sk->sk_state_change(sk);
 200                         break;
 201                 }
 202
 203                 if (sk->sk_shutdown == SHUTDOWN_MASK ||
 204                     sk->sk_state == TCP_CLOSE)
 205                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_HUP);
 206                 else
 207                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);
 208         }
 209 }
 210
 211 static bool mptcp_pending_data_fin(struct sock *sk, u64 *seq)
 212 {
 213         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
 214
 215         if (READ_ONCE(msk->rcv_data_fin) &&
 216             ((1 << sk->sk_state) &
 217              (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_FIN_WAIT1 | TCPF_FIN_WAIT2))) {
 218                 u64 rcv_data_fin_seq = READ_ONCE(msk->rcv_data_fin_seq);
 219
 220                 if (msk->ack_seq == rcv_data_fin_seq) {
 221                         if (seq)
 222                                 *seq = rcv_data_fin_seq;
 223
 224                         return true;
 225                 }
 226         }
 227
 228         return false;
 229 }
 230
 231 static void mptcp_set_timeout(const struct sock *sk, const struct sock *ssk)
 232 {
 233         long tout = ssk && inet_csk(ssk)->icsk_pending ?
 234                                       inet_csk(ssk)->icsk_timeout - jiffies : 0;
 235
 236         if (tout <= 0)
 237                 tout = mptcp_sk(sk)->timer_ival;
 238         mptcp_sk(sk)->timer_ival = tout > 0 ? tout : TCP_RTO_MIN;
 239 }
 240
 241 static void mptcp_check_data_fin(struct sock *sk)
 242 {
 243         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
 244         u64 rcv_data_fin_seq;
 245
 246         if (__mptcp_check_fallback(msk) || !msk->first)
 247                 return;
 248
 249         /* Need to ack a DATA_FIN received from a peer while this side
 250          * of the connection is in ESTABLISHED, FIN_WAIT1, or FIN_WAIT2.
 251          * msk->rcv_data_fin was set when parsing the incoming options
 252          * at the subflow level and the msk lock was not held, so this
 253          * is the first opportunity to act on the DATA_FIN and change
 254          * the msk state.
 255          *
 256          * If we are caught up to the sequence number of the incoming
 257          * DATA_FIN, send the DATA_ACK now and do state transition.  If
 258          * not caught up, do nothing and let the recv code send DATA_ACK
 259          * when catching up.
 260          */
 261
 262         if (mptcp_pending_data_fin(sk, &rcv_data_fin_seq)) {
 263                 struct mptcp_subflow_context *subflow;
 264
 265                 msk->ack_seq++;
 266                 WRITE_ONCE(msk->rcv_data_fin, 0);
 267
 268                 sk->sk_shutdown |= RCV_SHUTDOWN;
 269                 smp_mb__before_atomic(); /* SHUTDOWN must be visible first */
 270                 set_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags);
 271
 272                 switch (sk->sk_state) {
 273                 case TCP_ESTABLISHED:
 274                         inet_sk_state_store(sk, TCP_CLOSE_WAIT);
 275                         break;
 276                 case TCP_FIN_WAIT1:
 277                         inet_sk_state_store(sk, TCP_CLOSING);
 278                         break;
 279                 case TCP_FIN_WAIT2:
 280                         inet_sk_state_store(sk, TCP_CLOSE);
 281                         // @@ Close subflows now?
 282                         break;
 283                 default:
 284                         /* Other states not expected */
 285                         WARN_ON_ONCE(1);
 286                         break;
 287                 }
 288
 289                 mptcp_set_timeout(sk, NULL);
 290                 mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
 291                         struct sock *ssk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
 292
 293                         lock_sock(ssk);
 294                         tcp_send_ack(ssk);
 295                         release_sock(ssk);
 296                 }
 297
 298                 sk->sk_state_change(sk);
 299
 300                 if (sk->sk_shutdown == SHUTDOWN_MASK ||
 301                     sk->sk_state == TCP_CLOSE)
 302                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_HUP);
 303                 else
 304                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);
 305         }
 306 }
 307
 308 static bool __mptcp_move_skbs_from_subflow(struct mptcp_sock *msk,
 309                                            struct sock *ssk,
 310                                            unsigned int *bytes)
 311 {
 312         struct mptcp_subflow_context *subflow = mptcp_subflow_ctx(ssk);
 313         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
 314         unsigned int moved = 0;
 315         bool more_data_avail;
 316         struct tcp_sock *tp;
 317         bool done = false;
 318
 319         if (!mptcp_subflow_dsn_valid(msk, ssk)) {
 320                 *bytes = 0;
 321                 return false;
 322         }
 323
 324         tp = tcp_sk(ssk);
 325         do {
 326                 u32 map_remaining, offset;
 327                 u32 seq = tp->copied_seq;
 328                 struct sk_buff *skb;
 329                 bool fin;
 330
 331                 /* try to move as much data as available */
 332                 map_remaining = subflow->map_data_len -
 333                                 mptcp_subflow_get_map_offset(subflow);
 334
 335                 skb = skb_peek(&ssk->sk_receive_queue);
 336                 if (!skb)
 337                         break;
 338
 339                 if (__mptcp_check_fallback(msk)) {
 340                         /* if we are running under the workqueue, TCP could have
 341                          * collapsed skbs between dummy map creation and now
 342                          * be sure to adjust the size
 343                          */
 344                         map_remaining = skb->len;
 345                         subflow->map_data_len = skb->len;
 346                 }
 347
 348                 offset = seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
 349                 fin = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN;
 350                 if (fin) {
 351                         done = true;
 352                         seq++;
 353                 }
 354
 355                 if (offset < skb->len) {
 356                         size_t len = skb->len - offset;
 357
 358                         if (tp->urg_data)
 359                                 done = true;
 360
 361                         __mptcp_move_skb(msk, ssk, skb, offset, len);
 362                         seq += len;
 363                         moved += len;
 364
 365                         if (WARN_ON_ONCE(map_remaining < len))
 366                                 break;
 367                 } else {
 368                         WARN_ON_ONCE(!fin);
 369                         sk_eat_skb(ssk, skb);
 370                         done = true;
 371                 }
 372
 373                 WRITE_ONCE(tp->copied_seq, seq);
 374                 more_data_avail = mptcp_subflow_data_available(ssk);
 375
 376                 if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > READ_ONCE(sk->sk_rcvbuf)) {
 377                         done = true;
 378                         break;
 379                 }
 380         } while (more_data_avail);
 381
 382         *bytes = moved;
 383
 384         /* If the moves have caught up with the DATA_FIN sequence number
 385          * it's time to ack the DATA_FIN and change socket state, but
 386          * this is not a good place to change state. Let the workqueue
 387          * do it.
 388          */
 389         if (mptcp_pending_data_fin(sk, NULL) &&
 390             schedule_work(&msk->work))
 391                 sock_hold(sk);
 392
 393         return done;
 394 }
 395
 396 /* In most cases we will be able to lock the mptcp socket.  If its already
 397  * owned, we need to defer to the work queue to avoid ABBA deadlock.
 398  */
 399 static bool move_skbs_to_msk(struct mptcp_sock *msk, struct sock *ssk)
 400 {
 401         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
 402         unsigned int moved = 0;
 403
 404         if (READ_ONCE(sk->sk_lock.owned))
 405                 return false;
 406
 407         if (unlikely(!spin_trylock_bh(&sk->sk_lock.slock)))
 408                 return false;
 409
 410         /* must re-check after taking the lock */
 411         if (!READ_ONCE(sk->sk_lock.owned))
 412                 __mptcp_move_skbs_from_subflow(msk, ssk, &moved);
 413
 414         spin_unlock_bh(&sk->sk_lock.slock);
 415
 416         return moved > 0;
 417 }
 418
 419 void mptcp_data_ready(struct sock *sk, struct sock *ssk)
 420 {
 421         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
 422
 423         set_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags);
 424
 425         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) < READ_ONCE(sk->sk_rcvbuf) &&
 426             move_skbs_to_msk(msk, ssk))
 427                 goto wake;
 428
 429         /* don't schedule if mptcp sk is (still) over limit */
 430         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > READ_ONCE(sk->sk_rcvbuf))
 431                 goto wake;
 432
 433         /* mptcp socket is owned, release_cb should retry */
 434         if (!test_and_set_bit(TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED,
 435                               &sk->sk_tsq_flags)) {
 436                 sock_hold(sk);
 437
 438                 /* need to try again, its possible release_cb() has already
 439                  * been called after the test_and_set_bit() above.
 440                  */
 441                 move_skbs_to_msk(msk, ssk);
 442         }
 443 wake:
 444         sk->sk_data_ready(sk);
 445 }
 446
 447 static void __mptcp_flush_join_list(struct mptcp_sock *msk)
 448 {
 449         if (likely(list_empty(&msk->join_list)))
 450                 return;
 451
 452         spin_lock_bh(&msk->join_list_lock);
 453         list_splice_tail_init(&msk->join_list, &msk->conn_list);
 454         spin_unlock_bh(&msk->join_list_lock);
 455 }
 456
 457 static bool mptcp_timer_pending(struct sock *sk)
 458 {
 459         return timer_pending(&inet_csk(sk)->icsk_retransmit_timer);
 460 }
 461
 462 static void mptcp_reset_timer(struct sock *sk)
 463 {
 464         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
 465         unsigned long tout;
 466
 467         /* should never be called with mptcp level timer cleared */
 468         tout = READ_ONCE(mptcp_sk(sk)->timer_ival);
 469         if (WARN_ON_ONCE(!tout))
 470                 tout = TCP_RTO_MIN;
 471         sk_reset_timer(sk, &icsk->icsk_retransmit_timer, jiffies + tout);
 472 }
 473
 474 void mptcp_data_acked(struct sock *sk)
 475 {
 476         mptcp_reset_timer(sk);
 477
 478         if ((!sk_stream_is_writeable(sk) ||
 479              (inet_sk_state_load(sk) != TCP_ESTABLISHED)) &&
 480             schedule_work(&mptcp_sk(sk)->work))
 481                 sock_hold(sk);
 482 }
 483
 484 void mptcp_subflow_eof(struct sock *sk)
 485 {
 486         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
 487
 488         if (!test_and_set_bit(MPTCP_WORK_EOF, &msk->flags) &&
 489             schedule_work(&msk->work))
 490                 sock_hold(sk);
 491 }
 492
 493 static void mptcp_check_for_eof(struct mptcp_sock *msk)
 494 {
 495         struct mptcp_subflow_context *subflow;
 496         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
 497         int receivers = 0;
 498
 499         mptcp_for_each_subflow(msk, subflow)
 500                 receivers += !subflow->rx_eof;
 501
 502         if (!receivers && !(sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN)) {
 503                 /* hopefully temporary hack: propagate shutdown status
 504                  * to msk, when all subflows agree on it
 505                  */
 506                 sk->sk_shutdown |= RCV_SHUTDOWN;
 507
 508                 smp_mb__before_atomic(); /* SHUTDOWN must be visible first */
 509                 set_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags);
 510                 sk->sk_data_ready(sk);
 511         }
 512 }
 513
 514 static bool mptcp_ext_cache_refill(struct mptcp_sock *msk)
 515 {
 516         const struct sock *sk = (const struct sock *)msk;
 517
 518         if (!msk->cached_ext)
 519                 msk->cached_ext = __skb_ext_alloc(sk->sk_allocation);
 520
 521         return !!msk->cached_ext;
 522 }
 523
 524 static struct sock *mptcp_subflow_recv_lookup(const struct mptcp_sock *msk)
 525 {
 526         struct mptcp_subflow_context *subflow;
 527         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
 528
 529         sock_owned_by_me(sk);
 530
 531         mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
 532                 if (subflow->data_avail)
 533                         return mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
 534         }
 535
 536         return NULL;
 537 }
 538
 539 static bool mptcp_skb_can_collapse_to(u64 write_seq,
 540                                       const struct sk_buff *skb,
 541                                       const struct mptcp_ext *mpext)
 542 {
 543         if (!tcp_skb_can_collapse_to(skb))
 544                 return false;
 545
 546         /* can collapse only if MPTCP level sequence is in order */
 547         return mpext && mpext->data_seq + mpext->data_len == write_seq;
 548 }
 549
 550 static bool mptcp_frag_can_collapse_to(const struct mptcp_sock *msk,
 551                                        const struct page_frag *pfrag,
 552                                        const struct mptcp_data_frag *df)
 553 {
 554         return df && pfrag->page == df->page &&
 555                 df->data_seq + df->data_len == msk->write_seq;
 556 }
 557
 558 static void dfrag_uncharge(struct sock *sk, int len)
 559 {
 560         sk_mem_uncharge(sk, len);
 561         sk_wmem_queued_add(sk, -len);
 562 }
 563
 564 static void dfrag_clear(struct sock *sk, struct mptcp_data_frag *dfrag)
 565 {
 566         int len = dfrag->data_len + dfrag->overhead;
 567
 568         list_del(&dfrag->list);
 569         dfrag_uncharge(sk, len);
 570         put_page(dfrag->page);
 571 }
 572
 573 static void mptcp_clean_una(struct sock *sk)
 574 {
 575         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
 576         struct mptcp_data_frag *dtmp, *dfrag;
 577         bool cleaned = false;
 578         u64 snd_una;
 579
 580         /* on fallback we just need to ignore snd_una, as this is really
 581          * plain TCP
 582          */
 583         if (__mptcp_check_fallback(msk))
 584                 atomic64_set(&msk->snd_una, msk->write_seq);
 585         snd_una = atomic64_read(&msk->snd_una);
 586
 587         list_for_each_entry_safe(dfrag, dtmp, &msk->rtx_queue, list) {
 588                 if (after64(dfrag->data_seq + dfrag->data_len, snd_una))
 589                         break;
 590
 591                 dfrag_clear(sk, dfrag);
 592                 cleaned = true;
 593         }
 594
 595         dfrag = mptcp_rtx_head(sk);
 596         if (dfrag && after64(snd_una, dfrag->data_seq)) {
 597                 u64 delta = snd_una - dfrag->data_seq;
 598
 599                 if (WARN_ON_ONCE(delta > dfrag->data_len))
 600                         goto out;
 601
 602                 dfrag->data_seq += delta;
 603                 dfrag->offset += delta;
 604                 dfrag->data_len -= delta;
 605
 606                 dfrag_uncharge(sk, delta);
 607                 cleaned = true;
 608         }
 609
 610 out:
 611         if (cleaned) {
 612                 sk_mem_reclaim_partial(sk);
 613
 614                 /* Only wake up writers if a subflow is ready */
 615                 if (test_bit(MPTCP_SEND_SPACE, &msk->flags))
 616                         sk_stream_write_space(sk);
 617         }
 618 }
 619
 620 /* ensure we get enough memory for the frag hdr, beyond some minimal amount of
 621  * data
 622  */
 623 static bool mptcp_page_frag_refill(struct sock *sk, struct page_frag *pfrag)
 624 {
 625         if (likely(skb_page_frag_refill(32U + sizeof(struct mptcp_data_frag),
 626                                         pfrag, sk->sk_allocation)))
 627                 return true;
 628
 629         sk->sk_prot->enter_memory_pressure(sk);
 630         sk_stream_moderate_sndbuf(sk);
 631         return false;
 632 }
 633
 634 static struct mptcp_data_frag *
 635 mptcp_carve_data_frag(const struct mptcp_sock *msk, struct page_frag *pfrag,
 636                       int orig_offset)
 637 {
 638         int offset = ALIGN(orig_offset, sizeof(long));
 639         struct mptcp_data_frag *dfrag;
 640
 641         dfrag = (struct mptcp_data_frag *)(page_to_virt(pfrag->page) + offset);
 642         dfrag->data_len = 0;
 643         dfrag->data_seq = msk->write_seq;
 644         dfrag->overhead = offset - orig_offset + sizeof(struct mptcp_data_frag);
 645         dfrag->offset = offset + sizeof(struct mptcp_data_frag);
 646         dfrag->page = pfrag->page;
 647
 648         return dfrag;
 649 }
 650
 651 static int mptcp_sendmsg_frag(struct sock *sk, struct sock *ssk,
 652                               struct msghdr *msg, struct mptcp_data_frag *dfrag,
 653                               long *timeo, int *pmss_now,
 654                               int *ps_goal)
 655 {
 656         int mss_now, avail_size, size_goal, offset, ret, frag_truesize = 0;
 657         bool dfrag_collapsed, can_collapse = false;
 658         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
 659         struct mptcp_ext *mpext = NULL;
 660         bool retransmission = !!dfrag;
 661         struct sk_buff *skb, *tail;
 662         struct page_frag *pfrag;
 663         struct page *page;
 664         u64 *write_seq;
 665         size_t psize;
 666
 667         /* use the mptcp page cache so that we can easily move the data
 668          * from one substream to another, but do per subflow memory accounting
 669          * Note: pfrag is used only !retransmission, but the compiler if
 670          * fooled into a warning if we don't init here
 671          */
 672         pfrag = sk_page_frag(sk);
 673         if (!retransmission) {
 674                 write_seq = &msk->write_seq;
 675                 page = pfrag->page;
 676         } else {
 677                 write_seq = &dfrag->data_seq;
 678                 page = dfrag->page;
 679         }
 680
 681         /* compute copy limit */
 682         mss_now = tcp_send_mss(ssk, &size_goal, msg->msg_flags);
 683         *pmss_now = mss_now;
 684         *ps_goal = size_goal;
 685         avail_size = size_goal;
 686         skb = tcp_write_queue_tail(ssk);
 687         if (skb) {
 688                 mpext = skb_ext_find(skb, SKB_EXT_MPTCP);
 689
 690                 /* Limit the write to the size available in the
 691                  * current skb, if any, so that we create at most a new skb.
 692                  * Explicitly tells TCP internals to avoid collapsing on later
 693                  * queue management operation, to avoid breaking the ext <->
 694                  * SSN association set here
 695                  */
 696                 can_collapse = (size_goal - skb->len > 0) &&
 697                               mptcp_skb_can_collapse_to(*write_seq, skb, mpext);
 698                 if (!can_collapse)
 699                         TCP_SKB_CB(skb)->eor = 1;
 700                 else
 701                         avail_size = size_goal - skb->len;
 702         }
 703
 704         if (!retransmission) {
 705                 /* reuse tail pfrag, if possible, or carve a new one from the
 706                  * page allocator
 707                  */
 708                 dfrag = mptcp_rtx_tail(sk);
 709                 offset = pfrag->offset;
 710                 dfrag_collapsed = mptcp_frag_can_collapse_to(msk, pfrag, dfrag);
 711                 if (!dfrag_collapsed) {
 712                         dfrag = mptcp_carve_data_frag(msk, pfrag, offset);
 713                         offset = dfrag->offset;
 714                         frag_truesize = dfrag->overhead;
 715                 }
 716                 psize = min_t(size_t, pfrag->size - offset, avail_size);
 717
 718                 /* Copy to page */
 719                 pr_debug("left=%zu", msg_data_left(msg));
 720                 psize = copy_page_from_iter(pfrag->page, offset,
 721                                             min_t(size_t, msg_data_left(msg),
 722                                                   psize),
 723                                             &msg->msg_iter);
 724                 pr_debug("left=%zu", msg_data_left(msg));
 725                 if (!psize)
 726                         return -EINVAL;
 727
 728                 if (!sk_wmem_schedule(sk, psize + dfrag->overhead))
 729                         return -ENOMEM;
 730         } else {
 731                 offset = dfrag->offset;
 732                 psize = min_t(size_t, dfrag->data_len, avail_size);
 733         }
 734
 735         /* tell the TCP stack to delay the push so that we can safely
 736          * access the skb after the sendpages call
 737          */
 738         ret = do_tcp_sendpages(ssk, page, offset, psize,
 739                                msg->msg_flags | MSG_SENDPAGE_NOTLAST | MSG_DONTWAIT);
 740         if (ret <= 0)
 741                 return ret;
 742
 743         frag_truesize += ret;
 744         if (!retransmission) {
 745                 if (unlikely(ret < psize))
 746                         iov_iter_revert(&msg->msg_iter, psize - ret);
 747
 748                 /* send successful, keep track of sent data for mptcp-level
 749                  * retransmission
 750                  */
 751                 dfrag->data_len += ret;
 752                 if (!dfrag_collapsed) {
 753                         get_page(dfrag->page);
 754                         list_add_tail(&dfrag->list, &msk->rtx_queue);
 755                         sk_wmem_queued_add(sk, frag_truesize);
 756                 } else {
 757                         sk_wmem_queued_add(sk, ret);
 758                 }
 759
 760                 /* charge data on mptcp rtx queue to the master socket
 761                  * Note: we charge such data both to sk and ssk
 762                  */
 763                 sk->sk_forward_alloc -= frag_truesize;
 764         }
 765
 766         /* if the tail skb extension is still the cached one, collapsing
 767          * really happened. Note: we can't check for 'same skb' as the sk_buff
 768          * hdr on tail can be transmitted, freed and re-allocated by the
 769          * do_tcp_sendpages() call
 770          */
 771         tail = tcp_write_queue_tail(ssk);
 772         if (mpext && tail && mpext == skb_ext_find(tail, SKB_EXT_MPTCP)) {
 773                 WARN_ON_ONCE(!can_collapse);
 774                 mpext->data_len += ret;
 775                 goto out;
 776         }
 777
 778         skb = tcp_write_queue_tail(ssk);
 779         mpext = __skb_ext_set(skb, SKB_EXT_MPTCP, msk->cached_ext);
 780         msk->cached_ext = NULL;
 781
 782         memset(mpext, 0, sizeof(*mpext));
 783         mpext->data_seq = *write_seq;
 784         mpext->subflow_seq = mptcp_subflow_ctx(ssk)->rel_write_seq;
 785         mpext->data_len = ret;
 786         mpext->use_map = 1;
 787         mpext->dsn64 = 1;
 788
 789         pr_debug("data_seq=%llu subflow_seq=%u data_len=%u dsn64=%d",
 790                  mpext->data_seq, mpext->subflow_seq, mpext->data_len,
 791                  mpext->dsn64);
 792
 793 out:
 794         if (!retransmission)
 795                 pfrag->offset += frag_truesize;
 796         WRITE_ONCE(*write_seq, *write_seq + ret);
 797         mptcp_subflow_ctx(ssk)->rel_write_seq += ret;
 798
 799         return ret;
 800 }
 801
 802 static void mptcp_nospace(struct mptcp_sock *msk, struct socket *sock)
 803 {
 804         clear_bit(MPTCP_SEND_SPACE, &msk->flags);
 805         smp_mb__after_atomic(); /* msk->flags is changed by write_space cb */
 806
 807         /* enables sk->write_space() callbacks */
 808         set_bit(SOCK_NOSPACE, &sock->flags);
 809 }
 810
 811 static struct sock *mptcp_subflow_get_send(struct mptcp_sock *msk)
 812 {
 813         struct mptcp_subflow_context *subflow;
 814         struct sock *backup = NULL;
 815
 816         sock_owned_by_me((const struct sock *)msk);
 817
 818         if (!mptcp_ext_cache_refill(msk))
 819                 return NULL;
 820
 821         mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
 822                 struct sock *ssk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
 823
 824                 if (!sk_stream_memory_free(ssk)) {
 825                         struct socket *sock = ssk->sk_socket;
 826
 827                         if (sock)
 828                                 mptcp_nospace(msk, sock);
 829
 830                         return NULL;
 831                 }
 832
 833                 if (subflow->backup) {
 834                         if (!backup)
 835                                 backup = ssk;
 836
 837                         continue;
 838                 }
 839
 840                 return ssk;
 841         }
 842
 843         return backup;
 844 }
 845
 846 static void ssk_check_wmem(struct mptcp_sock *msk, struct sock *ssk)
 847 {
 848         struct socket *sock;
 849
 850         if (likely(sk_stream_is_writeable(ssk)))
 851                 return;
 852
 853         sock = READ_ONCE(ssk->sk_socket);
 854         if (sock)
 855                 mptcp_nospace(msk, sock);
 856 }
 857
 858 static int mptcp_sendmsg(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t len)
 859 {
 860         int mss_now = 0, size_goal = 0, ret = 0;
 861         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
 862         struct page_frag *pfrag;
 863         size_t copied = 0;
 864         struct sock *ssk;
 865         bool tx_ok;
 866         long timeo;
 867
 868         if (msg->msg_flags & ~(MSG_MORE | MSG_DONTWAIT | MSG_NOSIGNAL))
 869                 return -EOPNOTSUPP;
 870
 871         lock_sock(sk);
 872
 873         timeo = sock_sndtimeo(sk, msg->msg_flags & MSG_DONTWAIT);
 874
 875         if ((1 << sk->sk_state) & ~(TCPF_ESTABLISHED | TCPF_CLOSE_WAIT)) {
 876                 ret = sk_stream_wait_connect(sk, &timeo);
 877                 if (ret)
 878                         goto out;
 879         }
 880
 881         pfrag = sk_page_frag(sk);
 882 restart:
 883         mptcp_clean_una(sk);
 884
 885         if (sk->sk_err || (sk->sk_shutdown & SEND_SHUTDOWN)) {
 886                 ret = -EPIPE;
 887                 goto out;
 888         }
 889
 890 wait_for_sndbuf:
 891         __mptcp_flush_join_list(msk);
 892         ssk = mptcp_subflow_get_send(msk);
 893         while (!sk_stream_memory_free(sk) ||
 894                !ssk ||
 895                !mptcp_page_frag_refill(ssk, pfrag)) {
 896                 if (ssk) {
 897                         /* make sure retransmit timer is
 898                          * running before we wait for memory.
 899                          *
 900                          * The retransmit timer might be needed
 901                          * to make the peer send an up-to-date
 902                          * MPTCP Ack.
 903                          */
 904                         mptcp_set_timeout(sk, ssk);
 905                         if (!mptcp_timer_pending(sk))
 906                                 mptcp_reset_timer(sk);
 907                 }
 908
 909                 ret = sk_stream_wait_memory(sk, &timeo);
 910                 if (ret)
 911                         goto out;
 912
 913                 mptcp_clean_una(sk);
 914
 915                 ssk = mptcp_subflow_get_send(msk);
 916                 if (list_empty(&msk->conn_list)) {
 917                         ret = -ENOTCONN;
 918                         goto out;
 919                 }
 920         }
 921
 922         pr_debug("conn_list->subflow=%p", ssk);
 923
 924         lock_sock(ssk);
 925         tx_ok = msg_data_left(msg);
 926         while (tx_ok) {
 927                 ret = mptcp_sendmsg_frag(sk, ssk, msg, NULL, &timeo, &mss_now,
 928                                          &size_goal);
 929                 if (ret < 0) {
 930                         if (ret == -EAGAIN && timeo > 0) {
 931                                 mptcp_set_timeout(sk, ssk);
 932                                 release_sock(ssk);
 933                                 goto restart;
 934                         }
 935                         break;
 936                 }
 937
 938                 copied += ret;
 939
 940                 tx_ok = msg_data_left(msg);
 941                 if (!tx_ok)
 942                         break;
 943
 944                 if (!sk_stream_memory_free(ssk) ||
 945                     !mptcp_page_frag_refill(ssk, pfrag) ||
 946                     !mptcp_ext_cache_refill(msk)) {
 947                         set_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags);
 948                         tcp_push(ssk, msg->msg_flags, mss_now,
 949                                  tcp_sk(ssk)->nonagle, size_goal);
 950                         mptcp_set_timeout(sk, ssk);
 951                         release_sock(ssk);
 952                         goto restart;
 953                 }
 954
 955                 /* memory is charged to mptcp level socket as well, i.e.
 956                  * if msg is very large, mptcp socket may run out of buffer
 957                  * space.  mptcp_clean_una() will release data that has
 958                  * been acked at mptcp level in the mean time, so there is
 959                  * a good chance we can continue sending data right away.
 960                  *
 961                  * Normally, when the tcp subflow can accept more data, then
 962                  * so can the MPTCP socket.  However, we need to cope with
 963                  * peers that might lag behind in their MPTCP-level
 964                  * acknowledgements, i.e.  data might have been acked at
 965                  * tcp level only.  So, we must also check the MPTCP socket
 966                  * limits before we send more data.
 967                  */
 968                 if (unlikely(!sk_stream_memory_free(sk))) {
 969                         tcp_push(ssk, msg->msg_flags, mss_now,
 970                                  tcp_sk(ssk)->nonagle, size_goal);
 971                         mptcp_clean_una(sk);
 972                         if (!sk_stream_memory_free(sk)) {
 973                                 /* can't send more for now, need to wait for
 974                                  * MPTCP-level ACKs from peer.
 975                                  *
 976                                  * Wakeup will happen via mptcp_clean_una().
 977                                  */
 978                                 mptcp_set_timeout(sk, ssk);
 979                                 release_sock(ssk);
 980                                 goto wait_for_sndbuf;
 981                         }
 982                 }
 983         }
 984
 985         mptcp_set_timeout(sk, ssk);
 986         if (copied) {
 987                 ret = copied;
 988                 tcp_push(ssk, msg->msg_flags, mss_now, tcp_sk(ssk)->nonagle,
 989                          size_goal);
 990
 991                 /* start the timer, if it's not pending */
 992                 if (!mptcp_timer_pending(sk))
 993                         mptcp_reset_timer(sk);
 994         }
 995
 996         ssk_check_wmem(msk, ssk);
 997         release_sock(ssk);
 998 out:
 999         release_sock(sk);
1000         return ret;
1001 }
1002
1003 static void mptcp_wait_data(struct sock *sk, long *timeo)
1004 {
1005         DEFINE_WAIT_FUNC(wait, woken_wake_function);
1006         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1007
1008         add_wait_queue(sk_sleep(sk), &wait);
1009         sk_set_bit(SOCKWQ_ASYNC_WAITDATA, sk);
1010
1011         sk_wait_event(sk, timeo,
1012                       test_and_clear_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags), &wait);
1013
1014         sk_clear_bit(SOCKWQ_ASYNC_WAITDATA, sk);
1015         remove_wait_queue(sk_sleep(sk), &wait);
1016 }
1017
1018 static int __mptcp_recvmsg_mskq(struct mptcp_sock *msk,
1019                                 struct msghdr *msg,
1020                                 size_t len)
1021 {
1022         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
1023         struct sk_buff *skb;
1024         int copied = 0;
1025
1026         while ((skb = skb_peek(&sk->sk_receive_queue)) != NULL) {
1027                 u32 offset = MPTCP_SKB_CB(skb)->offset;
1028                 u32 data_len = skb->len - offset;
1029                 u32 count = min_t(size_t, len - copied, data_len);
1030                 int err;
1031
1032                 err = skb_copy_datagram_msg(skb, offset, msg, count);
1033                 if (unlikely(err < 0)) {
1034                         if (!copied)
1035                                 return err;
1036                         break;
1037                 }
1038
1039                 copied += count;
1040
1041                 if (count < data_len) {
1042                         MPTCP_SKB_CB(skb)->offset += count;
1043                         break;
1044                 }
1045
1046                 __skb_unlink(skb, &sk->sk_receive_queue);
1047                 __kfree_skb(skb);
1048
1049                 if (copied >= len)
1050                         break;
1051         }
1052
1053         return copied;
1054 }
1055
1056 /* receive buffer autotuning.  See tcp_rcv_space_adjust for more information.
1057  *
1058  * Only difference: Use highest rtt estimate of the subflows in use.
1059  */
1060 static void mptcp_rcv_space_adjust(struct mptcp_sock *msk, int copied)
1061 {
1062         struct mptcp_subflow_context *subflow;
1063         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
1064         u32 time, advmss = 1;
1065         u64 rtt_us, mstamp;
1066
1067         sock_owned_by_me(sk);
1068
1069         if (copied <= 0)
1070                 return;
1071
1072         msk->rcvq_space.copied += copied;
1073
1074         mstamp = div_u64(tcp_clock_ns(), NSEC_PER_USEC);
1075         time = tcp_stamp_us_delta(mstamp, msk->rcvq_space.time);
1076
1077         rtt_us = msk->rcvq_space.rtt_us;
1078         if (rtt_us && time < (rtt_us >> 3))
1079                 return;
1080
1081         rtt_us = 0;
1082         mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
1083                 const struct tcp_sock *tp;
1084                 u64 sf_rtt_us;
1085                 u32 sf_advmss;
1086
1087                 tp = tcp_sk(mptcp_subflow_tcp_sock(subflow));
1088
1089                 sf_rtt_us = READ_ONCE(tp->rcv_rtt_est.rtt_us);
1090                 sf_advmss = READ_ONCE(tp->advmss);
1091
1092                 rtt_us = max(sf_rtt_us, rtt_us);
1093                 advmss = max(sf_advmss, advmss);
1094         }
1095
1096         msk->rcvq_space.rtt_us = rtt_us;
1097         if (time < (rtt_us >> 3) || rtt_us == 0)
1098                 return;
1099
1100         if (msk->rcvq_space.copied <= msk->rcvq_space.space)
1101                 goto new_measure;
1102
1103         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_moderate_rcvbuf &&
1104             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK)) {
1105                 int rcvmem, rcvbuf;
1106                 u64 rcvwin, grow;
1107
1108                 rcvwin = ((u64)msk->rcvq_space.copied << 1) + 16 * advmss;
1109
1110                 grow = rcvwin * (msk->rcvq_space.copied - msk->rcvq_space.space);
1111
1112                 do_div(grow, msk->rcvq_space.space);
1113                 rcvwin += (grow << 1);
1114
1115                 rcvmem = SKB_TRUESIZE(advmss + MAX_TCP_HEADER);
1116                 while (tcp_win_from_space(sk, rcvmem) < advmss)
1117                         rcvmem += 128;
1118
1119                 do_div(rcvwin, advmss);
1120                 rcvbuf = min_t(u64, rcvwin * rcvmem,
1121                                sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]);
1122
1123                 if (rcvbuf > sk->sk_rcvbuf) {
1124                         u32 window_clamp;
1125
1126                         window_clamp = tcp_win_from_space(sk, rcvbuf);
1127                         WRITE_ONCE(sk->sk_rcvbuf, rcvbuf);
1128
1129                         /* Make subflows follow along.  If we do not do this, we
1130                          * get drops at subflow level if skbs can't be moved to
1131                          * the mptcp rx queue fast enough (announced rcv_win can
1132                          * exceed ssk->sk_rcvbuf).
1133                          */
1134                         mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
1135                                 struct sock *ssk;
1136
1137                                 ssk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
1138                                 WRITE_ONCE(ssk->sk_rcvbuf, rcvbuf);
1139                                 tcp_sk(ssk)->window_clamp = window_clamp;
1140                         }
1141                 }
1142         }
1143
1144         msk->rcvq_space.space = msk->rcvq_space.copied;
1145 new_measure:
1146         msk->rcvq_space.copied = 0;
1147         msk->rcvq_space.time = mstamp;
1148 }
1149
1150 static bool __mptcp_move_skbs(struct mptcp_sock *msk)
1151 {
1152         unsigned int moved = 0;
1153         bool done;
1154
1155         do {
1156                 struct sock *ssk = mptcp_subflow_recv_lookup(msk);
1157
1158                 if (!ssk)
1159                         break;
1160
1161                 lock_sock(ssk);
1162                 done = __mptcp_move_skbs_from_subflow(msk, ssk, &moved);
1163                 release_sock(ssk);
1164         } while (!done);
1165
1166         return moved > 0;
1167 }
1168
1169 static int mptcp_recvmsg(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t len,
1170                          int nonblock, int flags, int *addr_len)
1171 {
1172         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1173         int copied = 0;
1174         int target;
1175         long timeo;
1176
1177         if (msg->msg_flags & ~(MSG_WAITALL | MSG_DONTWAIT))
1178                 return -EOPNOTSUPP;
1179
1180         lock_sock(sk);
1181         timeo = sock_rcvtimeo(sk, nonblock);
1182
1183         len = min_t(size_t, len, INT_MAX);
1184         target = sock_rcvlowat(sk, flags & MSG_WAITALL, len);
1185         __mptcp_flush_join_list(msk);
1186
1187         while (len > (size_t)copied) {
1188                 int bytes_read;
1189
1190                 bytes_read = __mptcp_recvmsg_mskq(msk, msg, len - copied);
1191                 if (unlikely(bytes_read < 0)) {
1192                         if (!copied)
1193                                 copied = bytes_read;
1194                         goto out_err;
1195                 }
1196
1197                 copied += bytes_read;
1198
1199                 if (skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue) &&
1200                     __mptcp_move_skbs(msk))
1201                         continue;
1202
1203                 /* only the master socket status is relevant here. The exit
1204                  * conditions mirror closely tcp_recvmsg()
1205                  */
1206                 if (copied >= target)
1207                         break;
1208
1209                 if (copied) {
1210                         if (sk->sk_err ||
1211                             sk->sk_state == TCP_CLOSE ||
1212                             (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN) ||
1213                             !timeo ||
1214                             signal_pending(current))
1215                                 break;
1216                 } else {
1217                         if (sk->sk_err) {
1218                                 copied = sock_error(sk);
1219                                 break;
1220                         }
1221
1222                         if (test_and_clear_bit(MPTCP_WORK_EOF, &msk->flags))
1223                                 mptcp_check_for_eof(msk);
1224
1225                         if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN)
1226                                 break;
1227
1228                         if (sk->sk_state == TCP_CLOSE) {
1229                                 copied = -ENOTCONN;
1230                                 break;
1231                         }
1232
1233                         if (!timeo) {
1234                                 copied = -EAGAIN;
1235                                 break;
1236                         }
1237
1238                         if (signal_pending(current)) {
1239                                 copied = sock_intr_errno(timeo);
1240                                 break;
1241                         }
1242                 }
1243
1244                 pr_debug("block timeout %ld", timeo);
1245                 mptcp_wait_data(sk, &timeo);
1246         }
1247
1248         if (skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue)) {
1249                 /* entire backlog drained, clear DATA_READY. */
1250                 clear_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags);
1251
1252                 /* .. race-breaker: ssk might have gotten new data
1253                  * after last __mptcp_move_skbs() returned false.
1254                  */
1255                 if (unlikely(__mptcp_move_skbs(msk)))
1256                         set_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags);
1257         } else if (unlikely(!test_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags))) {
1258                 /* data to read but mptcp_wait_data() cleared DATA_READY */
1259                 set_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags);
1260         }
1261 out_err:
1262         mptcp_rcv_space_adjust(msk, copied);
1263
1264         release_sock(sk);
1265         return copied;
1266 }
1267
1268 static void mptcp_retransmit_handler(struct sock *sk)
1269 {
1270         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1271
1272         if (atomic64_read(&msk->snd_una) == READ_ONCE(msk->write_seq)) {
1273                 mptcp_stop_timer(sk);
1274         } else {
1275                 set_bit(MPTCP_WORK_RTX, &msk->flags);
1276                 if (schedule_work(&msk->work))
1277                         sock_hold(sk);
1278         }
1279 }
1280
1281 static void mptcp_retransmit_timer(struct timer_list *t)
1282 {
1283         struct inet_connection_sock *icsk = from_timer(icsk, t,
1284                                                        icsk_retransmit_timer);
1285         struct sock *sk = &icsk->icsk_inet.sk;
1286
1287         bh_lock_sock(sk);
1288         if (!sock_owned_by_user(sk)) {
1289                 mptcp_retransmit_handler(sk);
1290         } else {
1291                 /* delegate our work to tcp_release_cb() */
1292                 if (!test_and_set_bit(TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED,
1293                                       &sk->sk_tsq_flags))
1294                         sock_hold(sk);
1295         }
1296         bh_unlock_sock(sk);
1297         sock_put(sk);
1298 }
1299
1300 /* Find an idle subflow.  Return NULL if there is unacked data at tcp
1301  * level.
1302  *
1303  * A backup subflow is returned only if that is the only kind available.
1304  */
1305 static struct sock *mptcp_subflow_get_retrans(const struct mptcp_sock *msk)
1306 {
1307         struct mptcp_subflow_context *subflow;
1308         struct sock *backup = NULL;
1309
1310         sock_owned_by_me((const struct sock *)msk);
1311
1312         mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
1313                 struct sock *ssk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
1314
1315                 /* still data outstanding at TCP level?  Don't retransmit. */
1316                 if (!tcp_write_queue_empty(ssk))
1317                         return NULL;
1318
1319                 if (subflow->backup) {
1320                         if (!backup)
1321                                 backup = ssk;
1322                         continue;
1323                 }
1324
1325                 return ssk;
1326         }
1327
1328         return backup;
1329 }
1330
1331 /* subflow sockets can be either outgoing (connect) or incoming
1332  * (accept).
1333  *
1334  * Outgoing subflows use in-kernel sockets.
1335  * Incoming subflows do not have their own 'struct socket' allocated,
1336  * so we need to use tcp_close() after detaching them from the mptcp
1337  * parent socket.
1338  */
1339 static void __mptcp_close_ssk(struct sock *sk, struct sock *ssk,
1340                               struct mptcp_subflow_context *subflow,
1341                               long timeout)
1342 {
1343         struct socket *sock = READ_ONCE(ssk->sk_socket);
1344
1345         list_del(&subflow->node);
1346
1347         if (sock && sock != sk->sk_socket) {
1348                 /* outgoing subflow */
1349                 sock_release(sock);
1350         } else {
1351                 /* incoming subflow */
1352                 tcp_close(ssk, timeout);
1353         }
1354 }
1355
1356 static unsigned int mptcp_sync_mss(struct sock *sk, u32 pmtu)
1357 {
1358         return 0;
1359 }
1360
1361 static void pm_work(struct mptcp_sock *msk)
1362 {
1363         struct mptcp_pm_data *pm = &msk->pm;
1364
1365         spin_lock_bh(&msk->pm.lock);
1366
1367         pr_debug("msk=%p status=%x", msk, pm->status);
1368         if (pm->status & BIT(MPTCP_PM_ADD_ADDR_RECEIVED)) {
1369                 pm->status &= ~BIT(MPTCP_PM_ADD_ADDR_RECEIVED);
1370                 mptcp_pm_nl_add_addr_received(msk);
1371         }
1372         if (pm->status & BIT(MPTCP_PM_ESTABLISHED)) {
1373                 pm->status &= ~BIT(MPTCP_PM_ESTABLISHED);
1374                 mptcp_pm_nl_fully_established(msk);
1375         }
1376         if (pm->status & BIT(MPTCP_PM_SUBFLOW_ESTABLISHED)) {
1377                 pm->status &= ~BIT(MPTCP_PM_SUBFLOW_ESTABLISHED);
1378                 mptcp_pm_nl_subflow_established(msk);
1379         }
1380
1381         spin_unlock_bh(&msk->pm.lock);
1382 }
1383
1384 static void mptcp_worker(struct work_struct *work)
1385 {
1386         struct mptcp_sock *msk = container_of(work, struct mptcp_sock, work);
1387         struct sock *ssk, *sk = &msk->sk.icsk_inet.sk;
1388         int orig_len, orig_offset, mss_now = 0, size_goal = 0;
1389         struct mptcp_data_frag *dfrag;
1390         u64 orig_write_seq;
1391         size_t copied = 0;
1392         struct msghdr msg;
1393         long timeo = 0;
1394
1395         lock_sock(sk);
1396         mptcp_clean_una(sk);
1397         mptcp_check_data_fin_ack(sk);
1398         __mptcp_flush_join_list(msk);
1399         __mptcp_move_skbs(msk);
1400
1401         if (msk->pm.status)
1402                 pm_work(msk);
1403
1404         if (test_and_clear_bit(MPTCP_WORK_EOF, &msk->flags))
1405                 mptcp_check_for_eof(msk);
1406
1407         mptcp_check_data_fin(sk);
1408
1409         if (!test_and_clear_bit(MPTCP_WORK_RTX, &msk->flags))
1410                 goto unlock;
1411
1412         dfrag = mptcp_rtx_head(sk);
1413         if (!dfrag)
1414                 goto unlock;
1415
1416         if (!mptcp_ext_cache_refill(msk))
1417                 goto reset_unlock;
1418
1419         ssk = mptcp_subflow_get_retrans(msk);
1420         if (!ssk)
1421                 goto reset_unlock;
1422
1423         lock_sock(ssk);
1424
1425         msg.msg_flags = MSG_DONTWAIT;
1426         orig_len = dfrag->data_len;
1427         orig_offset = dfrag->offset;
1428         orig_write_seq = dfrag->data_seq;
1429         while (dfrag->data_len > 0) {
1430                 int ret = mptcp_sendmsg_frag(sk, ssk, &msg, dfrag, &timeo,
1431                                              &mss_now, &size_goal);
1432                 if (ret < 0)
1433                         break;
1434
1435                 MPTCP_INC_STATS(sock_net(sk), MPTCP_MIB_RETRANSSEGS);
1436                 copied += ret;
1437                 dfrag->data_len -= ret;
1438                 dfrag->offset += ret;
1439
1440                 if (!mptcp_ext_cache_refill(msk))
1441                         break;
1442         }
1443         if (copied)
1444                 tcp_push(ssk, msg.msg_flags, mss_now, tcp_sk(ssk)->nonagle,
1445                          size_goal);
1446
1447         dfrag->data_seq = orig_write_seq;
1448         dfrag->offset = orig_offset;
1449         dfrag->data_len = orig_len;
1450
1451         mptcp_set_timeout(sk, ssk);
1452         release_sock(ssk);
1453
1454 reset_unlock:
1455         if (!mptcp_timer_pending(sk))
1456                 mptcp_reset_timer(sk);
1457
1458 unlock:
1459         release_sock(sk);
1460         sock_put(sk);
1461 }
1462
1463 static int __mptcp_init_sock(struct sock *sk)
1464 {
1465         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1466
1467         spin_lock_init(&msk->join_list_lock);
1468
1469         INIT_LIST_HEAD(&msk->conn_list);
1470         INIT_LIST_HEAD(&msk->join_list);
1471         INIT_LIST_HEAD(&msk->rtx_queue);
1472         __set_bit(MPTCP_SEND_SPACE, &msk->flags);
1473         INIT_WORK(&msk->work, mptcp_worker);
1474
1475         msk->first = NULL;
1476         inet_csk(sk)->icsk_sync_mss = mptcp_sync_mss;
1477
1478         mptcp_pm_data_init(msk);
1479
1480         /* re-use the csk retrans timer for MPTCP-level retrans */
1481         timer_setup(&msk->sk.icsk_retransmit_timer, mptcp_retransmit_timer, 0);
1482
1483         return 0;
1484 }
1485
1486 static int mptcp_init_sock(struct sock *sk)
1487 {
1488         struct net *net = sock_net(sk);
1489         int ret;
1490
1491         if (!mptcp_is_enabled(net))
1492                 return -ENOPROTOOPT;
1493
1494         if (unlikely(!net->mib.mptcp_statistics) && !mptcp_mib_alloc(net))
1495                 return -ENOMEM;
1496
1497         ret = __mptcp_init_sock(sk);
1498         if (ret)
1499                 return ret;
1500
1501         ret = __mptcp_socket_create(mptcp_sk(sk));
1502         if (ret)
1503                 return ret;
1504
1505         sk_sockets_allocated_inc(sk);
1506         sk->sk_rcvbuf = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[1];
1507         sk->sk_sndbuf = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_wmem[2];
1508
1509         return 0;
1510 }
1511
1512 static void __mptcp_clear_xmit(struct sock *sk)
1513 {
1514         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1515         struct mptcp_data_frag *dtmp, *dfrag;
1516
1517         sk_stop_timer(sk, &msk->sk.icsk_retransmit_timer);
1518
1519         list_for_each_entry_safe(dfrag, dtmp, &msk->rtx_queue, list)
1520                 dfrag_clear(sk, dfrag);
1521 }
1522
1523 static void mptcp_cancel_work(struct sock *sk)
1524 {
1525         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1526
1527         if (cancel_work_sync(&msk->work))
1528                 sock_put(sk);
1529 }
1530
1531 static void mptcp_subflow_shutdown(struct sock *sk, struct sock *ssk, int how)
1532 {
1533         lock_sock(ssk);
1534
1535         switch (ssk->sk_state) {
1536         case TCP_LISTEN:
1537                 if (!(how & RCV_SHUTDOWN))
1538                         break;
1539                 /* fall through */
1540         case TCP_SYN_SENT:
1541                 tcp_disconnect(ssk, O_NONBLOCK);
1542                 break;
1543         default:
1544                 if (__mptcp_check_fallback(mptcp_sk(sk))) {
1545                         pr_debug("Fallback");
1546                         ssk->sk_shutdown |= how;
1547                         tcp_shutdown(ssk, how);
1548                 } else {
1549                         pr_debug("Sending DATA_FIN on subflow %p", ssk);
1550                         mptcp_set_timeout(sk, ssk);
1551                         tcp_send_ack(ssk);
1552                 }
1553                 break;
1554         }
1555
1556         release_sock(ssk);
1557 }
1558
1559 static const unsigned char new_state[16] = {
1560         /* current state:     new state:      action:   */
1561         [0 /* (Invalid) */] = TCP_CLOSE,
1562         [TCP_ESTABLISHED]   = TCP_FIN_WAIT1 | TCP_ACTION_FIN,
1563         [TCP_SYN_SENT]      = TCP_CLOSE,
1564         [TCP_SYN_RECV]      = TCP_FIN_WAIT1 | TCP_ACTION_FIN,
1565         [TCP_FIN_WAIT1]     = TCP_FIN_WAIT1,
1566         [TCP_FIN_WAIT2]     = TCP_FIN_WAIT2,
1567         [TCP_TIME_WAIT]     = TCP_CLOSE,        /* should not happen ! */
1568         [TCP_CLOSE]         = TCP_CLOSE,
1569         [TCP_CLOSE_WAIT]    = TCP_LAST_ACK  | TCP_ACTION_FIN,
1570         [TCP_LAST_ACK]      = TCP_LAST_ACK,
1571         [TCP_LISTEN]        = TCP_CLOSE,
1572         [TCP_CLOSING]       = TCP_CLOSING,
1573         [TCP_NEW_SYN_RECV]  = TCP_CLOSE,        /* should not happen ! */
1574 };
1575
1576 static int mptcp_close_state(struct sock *sk)
1577 {
1578         int next = (int)new_state[sk->sk_state];
1579         int ns = next & TCP_STATE_MASK;
1580
1581         inet_sk_state_store(sk, ns);
1582
1583         return next & TCP_ACTION_FIN;
1584 }
1585
1586 static void mptcp_close(struct sock *sk, long timeout)
1587 {
1588         struct mptcp_subflow_context *subflow, *tmp;
1589         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1590         LIST_HEAD(conn_list);
1591
1592         lock_sock(sk);
1593         sk->sk_shutdown = SHUTDOWN_MASK;
1594
1595         if (sk->sk_state == TCP_LISTEN) {
1596                 inet_sk_state_store(sk, TCP_CLOSE);
1597                 goto cleanup;
1598         } else if (sk->sk_state == TCP_CLOSE) {
1599                 goto cleanup;
1600         }
1601
1602         if (__mptcp_check_fallback(msk)) {
1603                 goto update_state;
1604         } else if (mptcp_close_state(sk)) {
1605                 pr_debug("Sending DATA_FIN sk=%p", sk);
1606                 WRITE_ONCE(msk->write_seq, msk->write_seq + 1);
1607                 WRITE_ONCE(msk->snd_data_fin_enable, 1);
1608
1609                 mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
1610                         struct sock *tcp_sk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
1611
1612                         mptcp_subflow_shutdown(sk, tcp_sk, SHUTDOWN_MASK);
1613                 }
1614         }
1615
1616         sk_stream_wait_close(sk, timeout);
1617
1618 update_state:
1619         inet_sk_state_store(sk, TCP_CLOSE);
1620
1621 cleanup:
1622         /* be sure to always acquire the join list lock, to sync vs
1623          * mptcp_finish_join().
1624          */
1625         spin_lock_bh(&msk->join_list_lock);
1626         list_splice_tail_init(&msk->join_list, &msk->conn_list);
1627         spin_unlock_bh(&msk->join_list_lock);
1628         list_splice_init(&msk->conn_list, &conn_list);
1629
1630         __mptcp_clear_xmit(sk);
1631
1632         release_sock(sk);
1633
1634         list_for_each_entry_safe(subflow, tmp, &conn_list, node) {
1635                 struct sock *ssk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
1636                 __mptcp_close_ssk(sk, ssk, subflow, timeout);
1637         }
1638
1639         mptcp_cancel_work(sk);
1640
1641         __skb_queue_purge(&sk->sk_receive_queue);
1642
1643         sk_common_release(sk);
1644 }
1645
1646 static void mptcp_copy_inaddrs(struct sock *msk, const struct sock *ssk)
1647 {
1648 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP_IPV6)
1649         const struct ipv6_pinfo *ssk6 = inet6_sk(ssk);
1650         struct ipv6_pinfo *msk6 = inet6_sk(msk);
1651
1652         msk->sk_v6_daddr = ssk->sk_v6_daddr;
1653         msk->sk_v6_rcv_saddr = ssk->sk_v6_rcv_saddr;
1654
1655         if (msk6 && ssk6) {
1656                 msk6->saddr = ssk6->saddr;
1657                 msk6->flow_label = ssk6->flow_label;
1658         }
1659 #endif
1660
1661         inet_sk(msk)->inet_num = inet_sk(ssk)->inet_num;
1662         inet_sk(msk)->inet_dport = inet_sk(ssk)->inet_dport;
1663         inet_sk(msk)->inet_sport = inet_sk(ssk)->inet_sport;
1664         inet_sk(msk)->inet_daddr = inet_sk(ssk)->inet_daddr;
1665         inet_sk(msk)->inet_saddr = inet_sk(ssk)->inet_saddr;
1666         inet_sk(msk)->inet_rcv_saddr = inet_sk(ssk)->inet_rcv_saddr;
1667 }
1668
1669 static int mptcp_disconnect(struct sock *sk, int flags)
1670 {
1671         /* Should never be called.
1672          * inet_stream_connect() calls ->disconnect, but that
1673          * refers to the subflow socket, not the mptcp one.
1674          */
1675         WARN_ON_ONCE(1);
1676         return 0;
1677 }
1678
1679 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP_IPV6)
1680 static struct ipv6_pinfo *mptcp_inet6_sk(const struct sock *sk)
1681 {
1682         unsigned int offset = sizeof(struct mptcp6_sock) - sizeof(struct ipv6_pinfo);
1683
1684         return (struct ipv6_pinfo *)(((u8 *)sk) + offset);
1685 }
1686 #endif
1687
1688 struct sock *mptcp_sk_clone(const struct sock *sk,
1689                             const struct mptcp_options_received *mp_opt,
1690                             struct request_sock *req)
1691 {
1692         struct mptcp_subflow_request_sock *subflow_req = mptcp_subflow_rsk(req);
1693         struct sock *nsk = sk_clone_lock(sk, GFP_ATOMIC);
1694         struct mptcp_sock *msk;
1695         u64 ack_seq;
1696
1697         if (!nsk)
1698                 return NULL;
1699
1700 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP_IPV6)
1701         if (nsk->sk_family == AF_INET6)
1702                 inet_sk(nsk)->pinet6 = mptcp_inet6_sk(nsk);
1703 #endif
1704
1705         __mptcp_init_sock(nsk);
1706
1707         msk = mptcp_sk(nsk);
1708         msk->local_key = subflow_req->local_key;
1709         msk->token = subflow_req->token;
1710         msk->subflow = NULL;
1711         WRITE_ONCE(msk->fully_established, false);
1712
1713         msk->write_seq = subflow_req->idsn + 1;
1714         atomic64_set(&msk->snd_una, msk->write_seq);
1715         if (mp_opt->mp_capable) {
1716                 msk->can_ack = true;
1717                 msk->remote_key = mp_opt->sndr_key;
1718                 mptcp_crypto_key_sha(msk->remote_key, NULL, &ack_seq);
1719                 ack_seq++;
1720                 msk->ack_seq = ack_seq;
1721         }
1722
1723         sock_reset_flag(nsk, SOCK_RCU_FREE);
1724         /* will be fully established after successful MPC subflow creation */
1725         inet_sk_state_store(nsk, TCP_SYN_RECV);
1726         bh_unlock_sock(nsk);
1727
1728         /* keep a single reference */
1729         __sock_put(nsk);
1730         return nsk;
1731 }
1732
1733 void mptcp_rcv_space_init(struct mptcp_sock *msk, const struct sock *ssk)
1734 {
1735         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(ssk);
1736
1737         msk->rcvq_space.copied = 0;
1738         msk->rcvq_space.rtt_us = 0;
1739
1740         msk->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
1741
1742         /* initial rcv_space offering made to peer */
1743         msk->rcvq_space.space = min_t(u32, tp->rcv_wnd,
1744                                       TCP_INIT_CWND * tp->advmss);
1745         if (msk->rcvq_space.space == 0)
1746                 msk->rcvq_space.space = TCP_INIT_CWND * TCP_MSS_DEFAULT;
1747 }
1748
1749 static struct sock *mptcp_accept(struct sock *sk, int flags, int *err,
1750                                  bool kern)
1751 {
1752         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1753         struct socket *listener;
1754         struct sock *newsk;
1755
1756         listener = __mptcp_nmpc_socket(msk);
1757         if (WARN_ON_ONCE(!listener)) {
1758                 *err = -EINVAL;
1759                 return NULL;
1760         }
1761
1762         pr_debug("msk=%p, listener=%p", msk, mptcp_subflow_ctx(listener->sk));
1763         newsk = inet_csk_accept(listener->sk, flags, err, kern);
1764         if (!newsk)
1765                 return NULL;
1766
1767         pr_debug("msk=%p, subflow is mptcp=%d", msk, sk_is_mptcp(newsk));
1768         if (sk_is_mptcp(newsk)) {
1769                 struct mptcp_subflow_context *subflow;
1770                 struct sock *new_mptcp_sock;
1771                 struct sock *ssk = newsk;
1772
1773                 subflow = mptcp_subflow_ctx(newsk);
1774                 new_mptcp_sock = subflow->conn;
1775
1776                 /* is_mptcp should be false if subflow->conn is missing, see
1777                  * subflow_syn_recv_sock()
1778                  */
1779                 if (WARN_ON_ONCE(!new_mptcp_sock)) {
1780                         tcp_sk(newsk)->is_mptcp = 0;
1781                         return newsk;
1782                 }
1783
1784                 /* acquire the 2nd reference for the owning socket */
1785                 sock_hold(new_mptcp_sock);
1786
1787                 local_bh_disable();
1788                 bh_lock_sock(new_mptcp_sock);
1789                 msk = mptcp_sk(new_mptcp_sock);
1790                 msk->first = newsk;
1791
1792                 newsk = new_mptcp_sock;
1793                 mptcp_copy_inaddrs(newsk, ssk);
1794                 list_add(&subflow->node, &msk->conn_list);
1795
1796                 mptcp_rcv_space_init(msk, ssk);
1797                 bh_unlock_sock(new_mptcp_sock);
1798
1799                 __MPTCP_INC_STATS(sock_net(sk), MPTCP_MIB_MPCAPABLEPASSIVEACK);
1800                 local_bh_enable();
1801         } else {
1802                 MPTCP_INC_STATS(sock_net(sk),
1803                                 MPTCP_MIB_MPCAPABLEPASSIVEFALLBACK);
1804         }
1805
1806         return newsk;
1807 }
1808
1809 static void mptcp_destroy(struct sock *sk)
1810 {
1811         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1812
1813         mptcp_token_destroy(msk);
1814         if (msk->cached_ext)
1815                 __skb_ext_put(msk->cached_ext);
1816
1817         sk_sockets_allocated_dec(sk);
1818 }
1819
1820 static int mptcp_setsockopt_sol_socket(struct mptcp_sock *msk, int optname,
1821                                        sockptr_t optval, unsigned int optlen)
1822 {
1823         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
1824         struct socket *ssock;
1825         int ret;
1826
1827         switch (optname) {
1828         case SO_REUSEPORT:
1829         case SO_REUSEADDR:
1830                 lock_sock(sk);
1831                 ssock = __mptcp_nmpc_socket(msk);
1832                 if (!ssock) {
1833                         release_sock(sk);
1834                         return -EINVAL;
1835                 }
1836
1837                 ret = sock_setsockopt(ssock, SOL_SOCKET, optname, optval, optlen);
1838                 if (ret == 0) {
1839                         if (optname == SO_REUSEPORT)
1840                                 sk->sk_reuseport = ssock->sk->sk_reuseport;
1841                         else if (optname == SO_REUSEADDR)
1842                                 sk->sk_reuse = ssock->sk->sk_reuse;
1843                 }
1844                 release_sock(sk);
1845                 return ret;
1846         }
1847
1848         return sock_setsockopt(sk->sk_socket, SOL_SOCKET, optname, optval, optlen);
1849 }
1850
1851 static int mptcp_setsockopt_v6(struct mptcp_sock *msk, int optname,
1852                                sockptr_t optval, unsigned int optlen)
1853 {
1854         struct sock *sk = (struct sock *)msk;
1855         int ret = -EOPNOTSUPP;
1856         struct socket *ssock;
1857
1858         switch (optname) {
1859         case IPV6_V6ONLY:
1860                 lock_sock(sk);
1861                 ssock = __mptcp_nmpc_socket(msk);
1862                 if (!ssock) {
1863                         release_sock(sk);
1864                         return -EINVAL;
1865                 }
1866
1867                 ret = tcp_setsockopt(ssock->sk, SOL_IPV6, optname, optval, optlen);
1868                 if (ret == 0)
1869                         sk->sk_ipv6only = ssock->sk->sk_ipv6only;
1870
1871                 release_sock(sk);
1872                 break;
1873         }
1874
1875         return ret;
1876 }
1877
1878 static int mptcp_setsockopt(struct sock *sk, int level, int optname,
1879                             sockptr_t optval, unsigned int optlen)
1880 {
1881         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1882         struct sock *ssk;
1883
1884         pr_debug("msk=%p", msk);
1885
1886         if (level == SOL_SOCKET)
1887                 return mptcp_setsockopt_sol_socket(msk, optname, optval, optlen);
1888
1889         /* @@ the meaning of setsockopt() when the socket is connected and
1890          * there are multiple subflows is not yet defined. It is up to the
1891          * MPTCP-level socket to configure the subflows until the subflow
1892          * is in TCP fallback, when TCP socket options are passed through
1893          * to the one remaining subflow.
1894          */
1895         lock_sock(sk);
1896         ssk = __mptcp_tcp_fallback(msk);
1897         release_sock(sk);
1898         if (ssk)
1899                 return tcp_setsockopt(ssk, level, optname, optval, optlen);
1900
1901         if (level == SOL_IPV6)
1902                 return mptcp_setsockopt_v6(msk, optname, optval, optlen);
1903
1904         return -EOPNOTSUPP;
1905 }
1906
1907 static int mptcp_getsockopt(struct sock *sk, int level, int optname,
1908                             char __user *optval, int __user *option)
1909 {
1910         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1911         struct sock *ssk;
1912
1913         pr_debug("msk=%p", msk);
1914
1915         /* @@ the meaning of setsockopt() when the socket is connected and
1916          * there are multiple subflows is not yet defined. It is up to the
1917          * MPTCP-level socket to configure the subflows until the subflow
1918          * is in TCP fallback, when socket options are passed through
1919          * to the one remaining subflow.
1920          */
1921         lock_sock(sk);
1922         ssk = __mptcp_tcp_fallback(msk);
1923         release_sock(sk);
1924         if (ssk)
1925                 return tcp_getsockopt(ssk, level, optname, optval, option);
1926
1927         return -EOPNOTSUPP;
1928 }
1929
1930 #define MPTCP_DEFERRED_ALL (TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED | \
1931                             TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED)
1932
1933 /* this is very alike tcp_release_cb() but we must handle differently a
1934  * different set of events
1935  */
1936 static void mptcp_release_cb(struct sock *sk)
1937 {
1938         unsigned long flags, nflags;
1939
1940         do {
1941                 flags = sk->sk_tsq_flags;
1942                 if (!(flags & MPTCP_DEFERRED_ALL))
1943                         return;
1944                 nflags = flags & ~MPTCP_DEFERRED_ALL;
1945         } while (cmpxchg(&sk->sk_tsq_flags, flags, nflags) != flags);
1946
1947         sock_release_ownership(sk);
1948
1949         if (flags & TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED) {
1950                 struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1951                 struct sock *ssk;
1952
1953                 ssk = mptcp_subflow_recv_lookup(msk);
1954                 if (!ssk || !schedule_work(&msk->work))
1955                         __sock_put(sk);
1956         }
1957
1958         if (flags & TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED) {
1959                 mptcp_retransmit_handler(sk);
1960                 __sock_put(sk);
1961         }
1962 }
1963
1964 static int mptcp_hash(struct sock *sk)
1965 {
1966         /* should never be called,
1967          * we hash the TCP subflows not the master socket
1968          */
1969         WARN_ON_ONCE(1);
1970         return 0;
1971 }
1972
1973 static void mptcp_unhash(struct sock *sk)
1974 {
1975         /* called from sk_common_release(), but nothing to do here */
1976 }
1977
1978 static int mptcp_get_port(struct sock *sk, unsigned short snum)
1979 {
1980         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
1981         struct socket *ssock;
1982
1983         ssock = __mptcp_nmpc_socket(msk);
1984         pr_debug("msk=%p, subflow=%p", msk, ssock);
1985         if (WARN_ON_ONCE(!ssock))
1986                 return -EINVAL;
1987
1988         return inet_csk_get_port(ssock->sk, snum);
1989 }
1990
1991 void mptcp_finish_connect(struct sock *ssk)
1992 {
1993         struct mptcp_subflow_context *subflow;
1994         struct mptcp_sock *msk;
1995         struct sock *sk;
1996         u64 ack_seq;
1997
1998         subflow = mptcp_subflow_ctx(ssk);
1999         sk = subflow->conn;
2000         msk = mptcp_sk(sk);
2001
2002         pr_debug("msk=%p, token=%u", sk, subflow->token);
2003
2004         mptcp_crypto_key_sha(subflow->remote_key, NULL, &ack_seq);
2005         ack_seq++;
2006         subflow->map_seq = ack_seq;
2007         subflow->map_subflow_seq = 1;
2008
2009         /* the socket is not connected yet, no msk/subflow ops can access/race
2010          * accessing the field below
2011          */
2012         WRITE_ONCE(msk->remote_key, subflow->remote_key);
2013         WRITE_ONCE(msk->local_key, subflow->local_key);
2014         WRITE_ONCE(msk->write_seq, subflow->idsn + 1);
2015         WRITE_ONCE(msk->ack_seq, ack_seq);
2016         WRITE_ONCE(msk->can_ack, 1);
2017         atomic64_set(&msk->snd_una, msk->write_seq);
2018
2019         mptcp_pm_new_connection(msk, 0);
2020
2021         mptcp_rcv_space_init(msk, ssk);
2022 }
2023
2024 static void mptcp_sock_graft(struct sock *sk, struct socket *parent)
2025 {
2026         write_lock_bh(&sk->sk_callback_lock);
2027         rcu_assign_pointer(sk->sk_wq, &parent->wq);
2028         sk_set_socket(sk, parent);
2029         sk->sk_uid = SOCK_INODE(parent)->i_uid;
2030         write_unlock_bh(&sk->sk_callback_lock);
2031 }
2032
2033 bool mptcp_finish_join(struct sock *sk)
2034 {
2035         struct mptcp_subflow_context *subflow = mptcp_subflow_ctx(sk);
2036         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(subflow->conn);
2037         struct sock *parent = (void *)msk;
2038         struct socket *parent_sock;
2039         bool ret;
2040
2041         pr_debug("msk=%p, subflow=%p", msk, subflow);
2042
2043         /* mptcp socket already closing? */
2044         if (!mptcp_is_fully_established(parent))
2045                 return false;
2046
2047         if (!msk->pm.server_side)
2048                 return true;
2049
2050         if (!mptcp_pm_allow_new_subflow(msk))
2051                 return false;
2052
2053         /* active connections are already on conn_list, and we can't acquire
2054          * msk lock here.
2055          * use the join list lock as synchronization point and double-check
2056          * msk status to avoid racing with mptcp_close()
2057          */
2058         spin_lock_bh(&msk->join_list_lock);
2059         ret = inet_sk_state_load(parent) == TCP_ESTABLISHED;
2060         if (ret && !WARN_ON_ONCE(!list_empty(&subflow->node)))
2061                 list_add_tail(&subflow->node, &msk->join_list);
2062         spin_unlock_bh(&msk->join_list_lock);
2063         if (!ret)
2064                 return false;
2065
2066         /* attach to msk socket only after we are sure he will deal with us
2067          * at close time
2068          */
2069         parent_sock = READ_ONCE(parent->sk_socket);
2070         if (parent_sock && !sk->sk_socket)
2071                 mptcp_sock_graft(sk, parent_sock);
2072         subflow->map_seq = msk->ack_seq;
2073         return true;
2074 }
2075
2076 static bool mptcp_memory_free(const struct sock *sk, int wake)
2077 {
2078         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sk);
2079
2080         return wake ? test_bit(MPTCP_SEND_SPACE, &msk->flags) : true;
2081 }
2082
2083 static struct proto mptcp_prot = {
2084         .name           = "MPTCP",
2085         .owner          = THIS_MODULE,
2086         .init           = mptcp_init_sock,
2087         .disconnect     = mptcp_disconnect,
2088         .close          = mptcp_close,
2089         .accept         = mptcp_accept,
2090         .setsockopt     = mptcp_setsockopt,
2091         .getsockopt     = mptcp_getsockopt,
2092         .shutdown       = tcp_shutdown,
2093         .destroy        = mptcp_destroy,
2094         .sendmsg        = mptcp_sendmsg,
2095         .recvmsg        = mptcp_recvmsg,
2096         .release_cb     = mptcp_release_cb,
2097         .hash           = mptcp_hash,
2098         .unhash         = mptcp_unhash,
2099         .get_port       = mptcp_get_port,
2100         .sockets_allocated      = &mptcp_sockets_allocated,
2101         .memory_allocated       = &tcp_memory_allocated,
2102         .memory_pressure        = &tcp_memory_pressure,
2103         .stream_memory_free     = mptcp_memory_free,
2104         .sysctl_wmem_offset     = offsetof(struct net, ipv4.sysctl_tcp_wmem),
2105         .sysctl_mem     = sysctl_tcp_mem,
2106         .obj_size       = sizeof(struct mptcp_sock),
2107         .slab_flags     = SLAB_TYPESAFE_BY_RCU,
2108         .no_autobind    = true,
2109 };
2110
2111 static int mptcp_bind(struct socket *sock, struct sockaddr *uaddr, int addr_len)
2112 {
2113         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sock->sk);
2114         struct socket *ssock;
2115         int err;
2116
2117         lock_sock(sock->sk);
2118         ssock = __mptcp_nmpc_socket(msk);
2119         if (!ssock) {
2120                 err = -EINVAL;
2121                 goto unlock;
2122         }
2123
2124         err = ssock->ops->bind(ssock, uaddr, addr_len);
2125         if (!err)
2126                 mptcp_copy_inaddrs(sock->sk, ssock->sk);
2127
2128 unlock:
2129         release_sock(sock->sk);
2130         return err;
2131 }
2132
2133 static void mptcp_subflow_early_fallback(struct mptcp_sock *msk,
2134                                          struct mptcp_subflow_context *subflow)
2135 {
2136         subflow->request_mptcp = 0;
2137         __mptcp_do_fallback(msk);
2138 }
2139
2140 static int mptcp_stream_connect(struct socket *sock, struct sockaddr *uaddr,
2141                                 int addr_len, int flags)
2142 {
2143         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sock->sk);
2144         struct mptcp_subflow_context *subflow;
2145         struct socket *ssock;
2146         int err;
2147
2148         lock_sock(sock->sk);
2149         if (sock->state != SS_UNCONNECTED && msk->subflow) {
2150                 /* pending connection or invalid state, let existing subflow
2151                  * cope with that
2152                  */
2153                 ssock = msk->subflow;
2154                 goto do_connect;
2155         }
2156
2157         ssock = __mptcp_nmpc_socket(msk);
2158         if (!ssock) {
2159                 err = -EINVAL;
2160                 goto unlock;
2161         }
2162
2163         mptcp_token_destroy(msk);
2164         inet_sk_state_store(sock->sk, TCP_SYN_SENT);
2165         subflow = mptcp_subflow_ctx(ssock->sk);
2166 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
2167         /* no MPTCP if MD5SIG is enabled on this socket or we may run out of
2168          * TCP option space.
2169          */
2170         if (rcu_access_pointer(tcp_sk(ssock->sk)->md5sig_info))
2171                 mptcp_subflow_early_fallback(msk, subflow);
2172 #endif
2173         if (subflow->request_mptcp && mptcp_token_new_connect(ssock->sk))
2174                 mptcp_subflow_early_fallback(msk, subflow);
2175
2176 do_connect:
2177         err = ssock->ops->connect(ssock, uaddr, addr_len, flags);
2178         sock->state = ssock->state;
2179
2180         /* on successful connect, the msk state will be moved to established by
2181          * subflow_finish_connect()
2182          */
2183         if (!err || err == -EINPROGRESS)
2184                 mptcp_copy_inaddrs(sock->sk, ssock->sk);
2185         else
2186                 inet_sk_state_store(sock->sk, inet_sk_state_load(ssock->sk));
2187
2188 unlock:
2189         release_sock(sock->sk);
2190         return err;
2191 }
2192
2193 static int mptcp_listen(struct socket *sock, int backlog)
2194 {
2195         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sock->sk);
2196         struct socket *ssock;
2197         int err;
2198
2199         pr_debug("msk=%p", msk);
2200
2201         lock_sock(sock->sk);
2202         ssock = __mptcp_nmpc_socket(msk);
2203         if (!ssock) {
2204                 err = -EINVAL;
2205                 goto unlock;
2206         }
2207
2208         mptcp_token_destroy(msk);
2209         inet_sk_state_store(sock->sk, TCP_LISTEN);
2210         sock_set_flag(sock->sk, SOCK_RCU_FREE);
2211
2212         err = ssock->ops->listen(ssock, backlog);
2213         inet_sk_state_store(sock->sk, inet_sk_state_load(ssock->sk));
2214         if (!err)
2215                 mptcp_copy_inaddrs(sock->sk, ssock->sk);
2216
2217 unlock:
2218         release_sock(sock->sk);
2219         return err;
2220 }
2221
2222 static int mptcp_stream_accept(struct socket *sock, struct socket *newsock,
2223                                int flags, bool kern)
2224 {
2225         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sock->sk);
2226         struct socket *ssock;
2227         int err;
2228
2229         pr_debug("msk=%p", msk);
2230
2231         lock_sock(sock->sk);
2232         if (sock->sk->sk_state != TCP_LISTEN)
2233                 goto unlock_fail;
2234
2235         ssock = __mptcp_nmpc_socket(msk);
2236         if (!ssock)
2237                 goto unlock_fail;
2238
2239         clear_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags);
2240         sock_hold(ssock->sk);
2241         release_sock(sock->sk);
2242
2243         err = ssock->ops->accept(sock, newsock, flags, kern);
2244         if (err == 0 && !mptcp_is_tcpsk(newsock->sk)) {
2245                 struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(newsock->sk);
2246                 struct mptcp_subflow_context *subflow;
2247
2248                 /* set ssk->sk_socket of accept()ed flows to mptcp socket.
2249                  * This is needed so NOSPACE flag can be set from tcp stack.
2250                  */
2251                 __mptcp_flush_join_list(msk);
2252                 list_for_each_entry(subflow, &msk->conn_list, node) {
2253                         struct sock *ssk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
2254
2255                         if (!ssk->sk_socket)
2256                                 mptcp_sock_graft(ssk, newsock);
2257                 }
2258         }
2259
2260         if (inet_csk_listen_poll(ssock->sk))
2261                 set_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags);
2262         sock_put(ssock->sk);
2263         return err;
2264
2265 unlock_fail:
2266         release_sock(sock->sk);
2267         return -EINVAL;
2268 }
2269
2270 static __poll_t mptcp_check_readable(struct mptcp_sock *msk)
2271 {
2272         return test_bit(MPTCP_DATA_READY, &msk->flags) ? EPOLLIN | EPOLLRDNORM :
2273                0;
2274 }
2275
2276 static __poll_t mptcp_poll(struct file *file, struct socket *sock,
2277                            struct poll_table_struct *wait)
2278 {
2279         struct sock *sk = sock->sk;
2280         struct mptcp_sock *msk;
2281         __poll_t mask = 0;
2282         int state;
2283
2284         msk = mptcp_sk(sk);
2285         sock_poll_wait(file, sock, wait);
2286
2287         state = inet_sk_state_load(sk);
2288         if (state == TCP_LISTEN)
2289                 return mptcp_check_readable(msk);
2290
2291         if (state != TCP_SYN_SENT && state != TCP_SYN_RECV) {
2292                 mask |= mptcp_check_readable(msk);
2293                 if (sk_stream_is_writeable(sk) &&
2294                     test_bit(MPTCP_SEND_SPACE, &msk->flags))
2295                         mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
2296         }
2297         if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN)
2298                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM | EPOLLRDHUP;
2299
2300         return mask;
2301 }
2302
2303 static int mptcp_shutdown(struct socket *sock, int how)
2304 {
2305         struct mptcp_sock *msk = mptcp_sk(sock->sk);
2306         struct mptcp_subflow_context *subflow;
2307         int ret = 0;
2308
2309         pr_debug("sk=%p, how=%d", msk, how);
2310
2311         lock_sock(sock->sk);
2312
2313         how++;
2314         if ((how & ~SHUTDOWN_MASK) || !how) {
2315                 ret = -EINVAL;
2316                 goto out_unlock;
2317         }
2318
2319         if (sock->state == SS_CONNECTING) {
2320                 if ((1 << sock->sk->sk_state) &
2321                     (TCPF_SYN_SENT | TCPF_SYN_RECV | TCPF_CLOSE))
2322                         sock->state = SS_DISCONNECTING;
2323                 else
2324                         sock->state = SS_CONNECTED;
2325         }
2326
2327         /* If we've already sent a FIN, or it's a closed state, skip this. */
2328         if (__mptcp_check_fallback(msk)) {
2329                 if (how == SHUT_WR || how == SHUT_RDWR)
2330                         inet_sk_state_store(sock->sk, TCP_FIN_WAIT1);
2331
2332                 mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
2333                         struct sock *tcp_sk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
2334
2335                         mptcp_subflow_shutdown(sock->sk, tcp_sk, how);
2336                 }
2337         } else if ((how & SEND_SHUTDOWN) &&
2338                    ((1 << sock->sk->sk_state) &
2339                     (TCPF_ESTABLISHED | TCPF_SYN_SENT |
2340                      TCPF_SYN_RECV | TCPF_CLOSE_WAIT)) &&
2341                    mptcp_close_state(sock->sk)) {
2342                 __mptcp_flush_join_list(msk);
2343
2344                 WRITE_ONCE(msk->write_seq, msk->write_seq + 1);
2345                 WRITE_ONCE(msk->snd_data_fin_enable, 1);
2346
2347                 mptcp_for_each_subflow(msk, subflow) {
2348                         struct sock *tcp_sk = mptcp_subflow_tcp_sock(subflow);
2349
2350                         mptcp_subflow_shutdown(sock->sk, tcp_sk, how);
2351                 }
2352         }
2353
2354         /* Wake up anyone sleeping in poll. */
2355         sock->sk->sk_state_change(sock->sk);
2356
2357 out_unlock:
2358         release_sock(sock->sk);
2359
2360         return ret;
2361 }
2362
2363 static const struct proto_ops mptcp_stream_ops = {
2364         .family            = PF_INET,
2365         .owner             = THIS_MODULE,
2366         .release           = inet_release,
2367         .bind              = mptcp_bind,
2368         .connect           = mptcp_stream_connect,
2369         .socketpair        = sock_no_socketpair,
2370         .accept            = mptcp_stream_accept,
2371         .getname           = inet_getname,
2372         .poll              = mptcp_poll,
2373         .ioctl             = inet_ioctl,
2374         .gettstamp         = sock_gettstamp,
2375         .listen            = mptcp_listen,
2376         .shutdown          = mptcp_shutdown,
2377         .setsockopt        = sock_common_setsockopt,
2378         .getsockopt        = sock_common_getsockopt,
2379         .sendmsg           = inet_sendmsg,
2380         .recvmsg           = inet_recvmsg,
2381         .mmap              = sock_no_mmap,
2382         .sendpage          = inet_sendpage,
2383 };
2384
2385 static struct inet_protosw mptcp_protosw = {
2386         .type           = SOCK_STREAM,
2387         .protocol       = IPPROTO_MPTCP,
2388         .prot           = &mptcp_prot,
2389         .ops            = &mptcp_stream_ops,
2390         .flags          = INET_PROTOSW_ICSK,
2391 };
2392
2393 void __init mptcp_proto_init(void)
2394 {
2395         mptcp_prot.h.hashinfo = tcp_prot.h.hashinfo;
2396
2397         if (percpu_counter_init(&mptcp_sockets_allocated, 0, GFP_KERNEL))
2398                 panic("Failed to allocate MPTCP pcpu counter\n");
2399
2400         mptcp_subflow_init();
2401         mptcp_pm_init();
2402         mptcp_token_init();
2403
2404         if (proto_register(&mptcp_prot, 1) != 0)
2405                 panic("Failed to register MPTCP proto.\n");
2406
2407         inet_register_protosw(&mptcp_protosw);
2408
2409         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct mptcp_skb_cb) > sizeof_field(struct sk_buff, cb));
2410 }
2411
2412 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP_IPV6)
2413 static const struct proto_ops mptcp_v6_stream_ops = {
2414         .family            = PF_INET6,
2415         .owner             = THIS_MODULE,
2416         .release           = inet6_release,
2417         .bind              = mptcp_bind,
2418         .connect           = mptcp_stream_connect,
2419         .socketpair        = sock_no_socketpair,
2420         .accept            = mptcp_stream_accept,
2421         .getname           = inet6_getname,
2422         .poll              = mptcp_poll,
2423         .ioctl             = inet6_ioctl,
2424         .gettstamp         = sock_gettstamp,
2425         .listen            = mptcp_listen,
2426         .shutdown          = mptcp_shutdown,
2427         .setsockopt        = sock_common_setsockopt,
2428         .getsockopt        = sock_common_getsockopt,
2429         .sendmsg           = inet6_sendmsg,
2430         .recvmsg           = inet6_recvmsg,
2431         .mmap              = sock_no_mmap,
2432         .sendpage          = inet_sendpage,
2433 #ifdef CONFIG_COMPAT
2434         .compat_ioctl      = inet6_compat_ioctl,
2435 #endif
2436 };
2437
2438 static struct proto mptcp_v6_prot;
2439
2440 static void mptcp_v6_destroy(struct sock *sk)
2441 {
2442         mptcp_destroy(sk);
2443         inet6_destroy_sock(sk);
2444 }
2445
2446 static struct inet_protosw mptcp_v6_protosw = {
2447         .type           = SOCK_STREAM,
2448         .protocol       = IPPROTO_MPTCP,
2449         .prot           = &mptcp_v6_prot,
2450         .ops            = &mptcp_v6_stream_ops,
2451         .flags          = INET_PROTOSW_ICSK,
2452 };
2453
2454 int __init mptcp_proto_v6_init(void)
2455 {
2456         int err;
2457
2458         mptcp_v6_prot = mptcp_prot;
2459         strcpy(mptcp_v6_prot.name, "MPTCPv6");
2460         mptcp_v6_prot.slab = NULL;
2461         mptcp_v6_prot.destroy = mptcp_v6_destroy;
2462         mptcp_v6_prot.obj_size = sizeof(struct mptcp6_sock);
2463
2464         err = proto_register(&mptcp_v6_prot, 1);
2465         if (err)
2466                 return err;
2467
2468         err = inet6_register_protosw(&mptcp_v6_protosw);
2469         if (err)
2470                 proto_unregister(&mptcp_v6_prot);
2471
2472         return err;
2473 }
2474 #endif