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