Merge v5.14-rc3 into usb-next
[linux-2.6-microblaze.git] / net / ipv4 / tcp_input.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
4  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
5  *              interface as the means of communication with the user level.
6  *
7  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
8  *
9  * Authors:     Ross Biro
10  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
11  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
12  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
13  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
14  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
15  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
16  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
17  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
18  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
19  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
20  */
21
22 /*
23  * Changes:
24  *              Pedro Roque     :       Fast Retransmit/Recovery.
25  *                                      Two receive queues.
26  *                                      Retransmit queue handled by TCP.
27  *                                      Better retransmit timer handling.
28  *                                      New congestion avoidance.
29  *                                      Header prediction.
30  *                                      Variable renaming.
31  *
32  *              Eric            :       Fast Retransmit.
33  *              Randy Scott     :       MSS option defines.
34  *              Eric Schenk     :       Fixes to slow start algorithm.
35  *              Eric Schenk     :       Yet another double ACK bug.
36  *              Eric Schenk     :       Delayed ACK bug fixes.
37  *              Eric Schenk     :       Floyd style fast retrans war avoidance.
38  *              David S. Miller :       Don't allow zero congestion window.
39  *              Eric Schenk     :       Fix retransmitter so that it sends
40  *                                      next packet on ack of previous packet.
41  *              Andi Kleen      :       Moved open_request checking here
42  *                                      and process RSTs for open_requests.
43  *              Andi Kleen      :       Better prune_queue, and other fixes.
44  *              Andrey Savochkin:       Fix RTT measurements in the presence of
45  *                                      timestamps.
46  *              Andrey Savochkin:       Check sequence numbers correctly when
47  *                                      removing SACKs due to in sequence incoming
48  *                                      data segments.
49  *              Andi Kleen:             Make sure we never ack data there is not
50  *                                      enough room for. Also make this condition
51  *                                      a fatal error if it might still happen.
52  *              Andi Kleen:             Add tcp_measure_rcv_mss to make
53  *                                      connections with MSS<min(MTU,ann. MSS)
54  *                                      work without delayed acks.
55  *              Andi Kleen:             Process packets with PSH set in the
56  *                                      fast path.
57  *              J Hadi Salim:           ECN support
58  *              Andrei Gurtov,
59  *              Pasi Sarolahti,
60  *              Panu Kuhlberg:          Experimental audit of TCP (re)transmission
61  *                                      engine. Lots of bugs are found.
62  *              Pasi Sarolahti:         F-RTO for dealing with spurious RTOs
63  */
64
65 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
66
67 #include <linux/mm.h>
68 #include <linux/slab.h>
69 #include <linux/module.h>
70 #include <linux/sysctl.h>
71 #include <linux/kernel.h>
72 #include <linux/prefetch.h>
73 #include <net/dst.h>
74 #include <net/tcp.h>
75 #include <net/inet_common.h>
76 #include <linux/ipsec.h>
77 #include <asm/unaligned.h>
78 #include <linux/errqueue.h>
79 #include <trace/events/tcp.h>
80 #include <linux/jump_label_ratelimit.h>
81 #include <net/busy_poll.h>
82 #include <net/mptcp.h>
83
84 int sysctl_tcp_max_orphans __read_mostly = NR_FILE;
85
86 #define FLAG_DATA               0x01 /* Incoming frame contained data.          */
87 #define FLAG_WIN_UPDATE         0x02 /* Incoming ACK was a window update.       */
88 #define FLAG_DATA_ACKED         0x04 /* This ACK acknowledged new data.         */
89 #define FLAG_RETRANS_DATA_ACKED 0x08 /* "" "" some of which was retransmitted.  */
90 #define FLAG_SYN_ACKED          0x10 /* This ACK acknowledged SYN.              */
91 #define FLAG_DATA_SACKED        0x20 /* New SACK.                               */
92 #define FLAG_ECE                0x40 /* ECE in this ACK                         */
93 #define FLAG_LOST_RETRANS       0x80 /* This ACK marks some retransmission lost */
94 #define FLAG_SLOWPATH           0x100 /* Do not skip RFC checks for window update.*/
95 #define FLAG_ORIG_SACK_ACKED    0x200 /* Never retransmitted data are (s)acked  */
96 #define FLAG_SND_UNA_ADVANCED   0x400 /* Snd_una was changed (!= FLAG_DATA_ACKED) */
97 #define FLAG_DSACKING_ACK       0x800 /* SACK blocks contained D-SACK info */
98 #define FLAG_SET_XMIT_TIMER     0x1000 /* Set TLP or RTO timer */
99 #define FLAG_SACK_RENEGING      0x2000 /* snd_una advanced to a sacked seq */
100 #define FLAG_UPDATE_TS_RECENT   0x4000 /* tcp_replace_ts_recent() */
101 #define FLAG_NO_CHALLENGE_ACK   0x8000 /* do not call tcp_send_challenge_ack()  */
102 #define FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED  0x10000 /* Likely a delayed ACK */
103
104 #define FLAG_ACKED              (FLAG_DATA_ACKED|FLAG_SYN_ACKED)
105 #define FLAG_NOT_DUP            (FLAG_DATA|FLAG_WIN_UPDATE|FLAG_ACKED)
106 #define FLAG_CA_ALERT           (FLAG_DATA_SACKED|FLAG_ECE|FLAG_DSACKING_ACK)
107 #define FLAG_FORWARD_PROGRESS   (FLAG_ACKED|FLAG_DATA_SACKED)
108
109 #define TCP_REMNANT (TCP_FLAG_FIN|TCP_FLAG_URG|TCP_FLAG_SYN|TCP_FLAG_PSH)
110 #define TCP_HP_BITS (~(TCP_RESERVED_BITS|TCP_FLAG_PSH))
111
112 #define REXMIT_NONE     0 /* no loss recovery to do */
113 #define REXMIT_LOST     1 /* retransmit packets marked lost */
114 #define REXMIT_NEW      2 /* FRTO-style transmit of unsent/new packets */
115
116 #if IS_ENABLED(CONFIG_TLS_DEVICE)
117 static DEFINE_STATIC_KEY_DEFERRED_FALSE(clean_acked_data_enabled, HZ);
118
119 void clean_acked_data_enable(struct inet_connection_sock *icsk,
120                              void (*cad)(struct sock *sk, u32 ack_seq))
121 {
122         icsk->icsk_clean_acked = cad;
123         static_branch_deferred_inc(&clean_acked_data_enabled);
124 }
125 EXPORT_SYMBOL_GPL(clean_acked_data_enable);
126
127 void clean_acked_data_disable(struct inet_connection_sock *icsk)
128 {
129         static_branch_slow_dec_deferred(&clean_acked_data_enabled);
130         icsk->icsk_clean_acked = NULL;
131 }
132 EXPORT_SYMBOL_GPL(clean_acked_data_disable);
133
134 void clean_acked_data_flush(void)
135 {
136         static_key_deferred_flush(&clean_acked_data_enabled);
137 }
138 EXPORT_SYMBOL_GPL(clean_acked_data_flush);
139 #endif
140
141 #ifdef CONFIG_CGROUP_BPF
142 static void bpf_skops_parse_hdr(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
143 {
144         bool unknown_opt = tcp_sk(sk)->rx_opt.saw_unknown &&
145                 BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tcp_sk(sk),
146                                        BPF_SOCK_OPS_PARSE_UNKNOWN_HDR_OPT_CB_FLAG);
147         bool parse_all_opt = BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tcp_sk(sk),
148                                                     BPF_SOCK_OPS_PARSE_ALL_HDR_OPT_CB_FLAG);
149         struct bpf_sock_ops_kern sock_ops;
150
151         if (likely(!unknown_opt && !parse_all_opt))
152                 return;
153
154         /* The skb will be handled in the
155          * bpf_skops_established() or
156          * bpf_skops_write_hdr_opt().
157          */
158         switch (sk->sk_state) {
159         case TCP_SYN_RECV:
160         case TCP_SYN_SENT:
161         case TCP_LISTEN:
162                 return;
163         }
164
165         sock_owned_by_me(sk);
166
167         memset(&sock_ops, 0, offsetof(struct bpf_sock_ops_kern, temp));
168         sock_ops.op = BPF_SOCK_OPS_PARSE_HDR_OPT_CB;
169         sock_ops.is_fullsock = 1;
170         sock_ops.sk = sk;
171         bpf_skops_init_skb(&sock_ops, skb, tcp_hdrlen(skb));
172
173         BPF_CGROUP_RUN_PROG_SOCK_OPS(&sock_ops);
174 }
175
176 static void bpf_skops_established(struct sock *sk, int bpf_op,
177                                   struct sk_buff *skb)
178 {
179         struct bpf_sock_ops_kern sock_ops;
180
181         sock_owned_by_me(sk);
182
183         memset(&sock_ops, 0, offsetof(struct bpf_sock_ops_kern, temp));
184         sock_ops.op = bpf_op;
185         sock_ops.is_fullsock = 1;
186         sock_ops.sk = sk;
187         /* sk with TCP_REPAIR_ON does not have skb in tcp_finish_connect */
188         if (skb)
189                 bpf_skops_init_skb(&sock_ops, skb, tcp_hdrlen(skb));
190
191         BPF_CGROUP_RUN_PROG_SOCK_OPS(&sock_ops);
192 }
193 #else
194 static void bpf_skops_parse_hdr(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
195 {
196 }
197
198 static void bpf_skops_established(struct sock *sk, int bpf_op,
199                                   struct sk_buff *skb)
200 {
201 }
202 #endif
203
204 static void tcp_gro_dev_warn(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
205                              unsigned int len)
206 {
207         static bool __once __read_mostly;
208
209         if (!__once) {
210                 struct net_device *dev;
211
212                 __once = true;
213
214                 rcu_read_lock();
215                 dev = dev_get_by_index_rcu(sock_net(sk), skb->skb_iif);
216                 if (!dev || len >= dev->mtu)
217                         pr_warn("%s: Driver has suspect GRO implementation, TCP performance may be compromised.\n",
218                                 dev ? dev->name : "Unknown driver");
219                 rcu_read_unlock();
220         }
221 }
222
223 /* Adapt the MSS value used to make delayed ack decision to the
224  * real world.
225  */
226 static void tcp_measure_rcv_mss(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
227 {
228         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
229         const unsigned int lss = icsk->icsk_ack.last_seg_size;
230         unsigned int len;
231
232         icsk->icsk_ack.last_seg_size = 0;
233
234         /* skb->len may jitter because of SACKs, even if peer
235          * sends good full-sized frames.
236          */
237         len = skb_shinfo(skb)->gso_size ? : skb->len;
238         if (len >= icsk->icsk_ack.rcv_mss) {
239                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = min_t(unsigned int, len,
240                                                tcp_sk(sk)->advmss);
241                 /* Account for possibly-removed options */
242                 if (unlikely(len > icsk->icsk_ack.rcv_mss +
243                                    MAX_TCP_OPTION_SPACE))
244                         tcp_gro_dev_warn(sk, skb, len);
245         } else {
246                 /* Otherwise, we make more careful check taking into account,
247                  * that SACKs block is variable.
248                  *
249                  * "len" is invariant segment length, including TCP header.
250                  */
251                 len += skb->data - skb_transport_header(skb);
252                 if (len >= TCP_MSS_DEFAULT + sizeof(struct tcphdr) ||
253                     /* If PSH is not set, packet should be
254                      * full sized, provided peer TCP is not badly broken.
255                      * This observation (if it is correct 8)) allows
256                      * to handle super-low mtu links fairly.
257                      */
258                     (len >= TCP_MIN_MSS + sizeof(struct tcphdr) &&
259                      !(tcp_flag_word(tcp_hdr(skb)) & TCP_REMNANT))) {
260                         /* Subtract also invariant (if peer is RFC compliant),
261                          * tcp header plus fixed timestamp option length.
262                          * Resulting "len" is MSS free of SACK jitter.
263                          */
264                         len -= tcp_sk(sk)->tcp_header_len;
265                         icsk->icsk_ack.last_seg_size = len;
266                         if (len == lss) {
267                                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = len;
268                                 return;
269                         }
270                 }
271                 if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED)
272                         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED2;
273                 icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED;
274         }
275 }
276
277 static void tcp_incr_quickack(struct sock *sk, unsigned int max_quickacks)
278 {
279         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
280         unsigned int quickacks = tcp_sk(sk)->rcv_wnd / (2 * icsk->icsk_ack.rcv_mss);
281
282         if (quickacks == 0)
283                 quickacks = 2;
284         quickacks = min(quickacks, max_quickacks);
285         if (quickacks > icsk->icsk_ack.quick)
286                 icsk->icsk_ack.quick = quickacks;
287 }
288
289 void tcp_enter_quickack_mode(struct sock *sk, unsigned int max_quickacks)
290 {
291         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
292
293         tcp_incr_quickack(sk, max_quickacks);
294         inet_csk_exit_pingpong_mode(sk);
295         icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
296 }
297 EXPORT_SYMBOL(tcp_enter_quickack_mode);
298
299 /* Send ACKs quickly, if "quick" count is not exhausted
300  * and the session is not interactive.
301  */
302
303 static bool tcp_in_quickack_mode(struct sock *sk)
304 {
305         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
306         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
307
308         return (dst && dst_metric(dst, RTAX_QUICKACK)) ||
309                 (icsk->icsk_ack.quick && !inet_csk_in_pingpong_mode(sk));
310 }
311
312 static void tcp_ecn_queue_cwr(struct tcp_sock *tp)
313 {
314         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
315                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_QUEUE_CWR;
316 }
317
318 static void tcp_ecn_accept_cwr(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
319 {
320         if (tcp_hdr(skb)->cwr) {
321                 tcp_sk(sk)->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
322
323                 /* If the sender is telling us it has entered CWR, then its
324                  * cwnd may be very low (even just 1 packet), so we should ACK
325                  * immediately.
326                  */
327                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
328                         inet_csk(sk)->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_NOW;
329         }
330 }
331
332 static void tcp_ecn_withdraw_cwr(struct tcp_sock *tp)
333 {
334         tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
335 }
336
337 static void __tcp_ecn_check_ce(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
338 {
339         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
340
341         switch (TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield & INET_ECN_MASK) {
342         case INET_ECN_NOT_ECT:
343                 /* Funny extension: if ECT is not set on a segment,
344                  * and we already seen ECT on a previous segment,
345                  * it is probably a retransmit.
346                  */
347                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_SEEN)
348                         tcp_enter_quickack_mode(sk, 2);
349                 break;
350         case INET_ECN_CE:
351                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
352                         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_ECN_IS_CE);
353
354                 if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)) {
355                         /* Better not delay acks, sender can have a very low cwnd */
356                         tcp_enter_quickack_mode(sk, 2);
357                         tp->ecn_flags |= TCP_ECN_DEMAND_CWR;
358                 }
359                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
360                 break;
361         default:
362                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
363                         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_ECN_NO_CE);
364                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
365                 break;
366         }
367 }
368
369 static void tcp_ecn_check_ce(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
370 {
371         if (tcp_sk(sk)->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
372                 __tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
373 }
374
375 static void tcp_ecn_rcv_synack(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
376 {
377         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || th->cwr))
378                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
379 }
380
381 static void tcp_ecn_rcv_syn(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
382 {
383         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || !th->cwr))
384                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
385 }
386
387 static bool tcp_ecn_rcv_ecn_echo(const struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
388 {
389         if (th->ece && !th->syn && (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
390                 return true;
391         return false;
392 }
393
394 /* Buffer size and advertised window tuning.
395  *
396  * 1. Tuning sk->sk_sndbuf, when connection enters established state.
397  */
398
399 static void tcp_sndbuf_expand(struct sock *sk)
400 {
401         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
402         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
403         int sndmem, per_mss;
404         u32 nr_segs;
405
406         /* Worst case is non GSO/TSO : each frame consumes one skb
407          * and skb->head is kmalloced using power of two area of memory
408          */
409         per_mss = max_t(u32, tp->rx_opt.mss_clamp, tp->mss_cache) +
410                   MAX_TCP_HEADER +
411                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct skb_shared_info));
412
413         per_mss = roundup_pow_of_two(per_mss) +
414                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct sk_buff));
415
416         nr_segs = max_t(u32, TCP_INIT_CWND, tp->snd_cwnd);
417         nr_segs = max_t(u32, nr_segs, tp->reordering + 1);
418
419         /* Fast Recovery (RFC 5681 3.2) :
420          * Cubic needs 1.7 factor, rounded to 2 to include
421          * extra cushion (application might react slowly to EPOLLOUT)
422          */
423         sndmem = ca_ops->sndbuf_expand ? ca_ops->sndbuf_expand(sk) : 2;
424         sndmem *= nr_segs * per_mss;
425
426         if (sk->sk_sndbuf < sndmem)
427                 WRITE_ONCE(sk->sk_sndbuf,
428                            min(sndmem, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_wmem[2]));
429 }
430
431 /* 2. Tuning advertised window (window_clamp, rcv_ssthresh)
432  *
433  * All tcp_full_space() is split to two parts: "network" buffer, allocated
434  * forward and advertised in receiver window (tp->rcv_wnd) and
435  * "application buffer", required to isolate scheduling/application
436  * latencies from network.
437  * window_clamp is maximal advertised window. It can be less than
438  * tcp_full_space(), in this case tcp_full_space() - window_clamp
439  * is reserved for "application" buffer. The less window_clamp is
440  * the smoother our behaviour from viewpoint of network, but the lower
441  * throughput and the higher sensitivity of the connection to losses. 8)
442  *
443  * rcv_ssthresh is more strict window_clamp used at "slow start"
444  * phase to predict further behaviour of this connection.
445  * It is used for two goals:
446  * - to enforce header prediction at sender, even when application
447  *   requires some significant "application buffer". It is check #1.
448  * - to prevent pruning of receive queue because of misprediction
449  *   of receiver window. Check #2.
450  *
451  * The scheme does not work when sender sends good segments opening
452  * window and then starts to feed us spaghetti. But it should work
453  * in common situations. Otherwise, we have to rely on queue collapsing.
454  */
455
456 /* Slow part of check#2. */
457 static int __tcp_grow_window(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
458 {
459         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
460         /* Optimize this! */
461         int truesize = tcp_win_from_space(sk, skb->truesize) >> 1;
462         int window = tcp_win_from_space(sk, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]) >> 1;
463
464         while (tp->rcv_ssthresh <= window) {
465                 if (truesize <= skb->len)
466                         return 2 * inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss;
467
468                 truesize >>= 1;
469                 window >>= 1;
470         }
471         return 0;
472 }
473
474 static void tcp_grow_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
475 {
476         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
477         int room;
478
479         room = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_space(sk)) - tp->rcv_ssthresh;
480
481         /* Check #1 */
482         if (room > 0 && !tcp_under_memory_pressure(sk)) {
483                 int incr;
484
485                 /* Check #2. Increase window, if skb with such overhead
486                  * will fit to rcvbuf in future.
487                  */
488                 if (tcp_win_from_space(sk, skb->truesize) <= skb->len)
489                         incr = 2 * tp->advmss;
490                 else
491                         incr = __tcp_grow_window(sk, skb);
492
493                 if (incr) {
494                         incr = max_t(int, incr, 2 * skb->len);
495                         tp->rcv_ssthresh += min(room, incr);
496                         inet_csk(sk)->icsk_ack.quick |= 1;
497                 }
498         }
499 }
500
501 /* 3. Try to fixup all. It is made immediately after connection enters
502  *    established state.
503  */
504 static void tcp_init_buffer_space(struct sock *sk)
505 {
506         int tcp_app_win = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_app_win;
507         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
508         int maxwin;
509
510         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK))
511                 tcp_sndbuf_expand(sk);
512
513         tcp_mstamp_refresh(tp);
514         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
515         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
516
517         maxwin = tcp_full_space(sk);
518
519         if (tp->window_clamp >= maxwin) {
520                 tp->window_clamp = maxwin;
521
522                 if (tcp_app_win && maxwin > 4 * tp->advmss)
523                         tp->window_clamp = max(maxwin -
524                                                (maxwin >> tcp_app_win),
525                                                4 * tp->advmss);
526         }
527
528         /* Force reservation of one segment. */
529         if (tcp_app_win &&
530             tp->window_clamp > 2 * tp->advmss &&
531             tp->window_clamp + tp->advmss > maxwin)
532                 tp->window_clamp = max(2 * tp->advmss, maxwin - tp->advmss);
533
534         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, tp->window_clamp);
535         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
536         tp->rcvq_space.space = min3(tp->rcv_ssthresh, tp->rcv_wnd,
537                                     (u32)TCP_INIT_CWND * tp->advmss);
538 }
539
540 /* 4. Recalculate window clamp after socket hit its memory bounds. */
541 static void tcp_clamp_window(struct sock *sk)
542 {
543         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
544         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
545         struct net *net = sock_net(sk);
546
547         icsk->icsk_ack.quick = 0;
548
549         if (sk->sk_rcvbuf < net->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2] &&
550             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK) &&
551             !tcp_under_memory_pressure(sk) &&
552             sk_memory_allocated(sk) < sk_prot_mem_limits(sk, 0)) {
553                 WRITE_ONCE(sk->sk_rcvbuf,
554                            min(atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc),
555                                net->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]));
556         }
557         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf)
558                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->window_clamp, 2U * tp->advmss);
559 }
560
561 /* Initialize RCV_MSS value.
562  * RCV_MSS is an our guess about MSS used by the peer.
563  * We haven't any direct information about the MSS.
564  * It's better to underestimate the RCV_MSS rather than overestimate.
565  * Overestimations make us ACKing less frequently than needed.
566  * Underestimations are more easy to detect and fix by tcp_measure_rcv_mss().
567  */
568 void tcp_initialize_rcv_mss(struct sock *sk)
569 {
570         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
571         unsigned int hint = min_t(unsigned int, tp->advmss, tp->mss_cache);
572
573         hint = min(hint, tp->rcv_wnd / 2);
574         hint = min(hint, TCP_MSS_DEFAULT);
575         hint = max(hint, TCP_MIN_MSS);
576
577         inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss = hint;
578 }
579 EXPORT_SYMBOL(tcp_initialize_rcv_mss);
580
581 /* Receiver "autotuning" code.
582  *
583  * The algorithm for RTT estimation w/o timestamps is based on
584  * Dynamic Right-Sizing (DRS) by Wu Feng and Mike Fisk of LANL.
585  * <https://public.lanl.gov/radiant/pubs.html#DRS>
586  *
587  * More detail on this code can be found at
588  * <http://staff.psc.edu/jheffner/>,
589  * though this reference is out of date.  A new paper
590  * is pending.
591  */
592 static void tcp_rcv_rtt_update(struct tcp_sock *tp, u32 sample, int win_dep)
593 {
594         u32 new_sample = tp->rcv_rtt_est.rtt_us;
595         long m = sample;
596
597         if (new_sample != 0) {
598                 /* If we sample in larger samples in the non-timestamp
599                  * case, we could grossly overestimate the RTT especially
600                  * with chatty applications or bulk transfer apps which
601                  * are stalled on filesystem I/O.
602                  *
603                  * Also, since we are only going for a minimum in the
604                  * non-timestamp case, we do not smooth things out
605                  * else with timestamps disabled convergence takes too
606                  * long.
607                  */
608                 if (!win_dep) {
609                         m -= (new_sample >> 3);
610                         new_sample += m;
611                 } else {
612                         m <<= 3;
613                         if (m < new_sample)
614                                 new_sample = m;
615                 }
616         } else {
617                 /* No previous measure. */
618                 new_sample = m << 3;
619         }
620
621         tp->rcv_rtt_est.rtt_us = new_sample;
622 }
623
624 static inline void tcp_rcv_rtt_measure(struct tcp_sock *tp)
625 {
626         u32 delta_us;
627
628         if (tp->rcv_rtt_est.time == 0)
629                 goto new_measure;
630         if (before(tp->rcv_nxt, tp->rcv_rtt_est.seq))
631                 return;
632         delta_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcv_rtt_est.time);
633         if (!delta_us)
634                 delta_us = 1;
635         tcp_rcv_rtt_update(tp, delta_us, 1);
636
637 new_measure:
638         tp->rcv_rtt_est.seq = tp->rcv_nxt + tp->rcv_wnd;
639         tp->rcv_rtt_est.time = tp->tcp_mstamp;
640 }
641
642 static inline void tcp_rcv_rtt_measure_ts(struct sock *sk,
643                                           const struct sk_buff *skb)
644 {
645         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
646
647         if (tp->rx_opt.rcv_tsecr == tp->rcv_rtt_last_tsecr)
648                 return;
649         tp->rcv_rtt_last_tsecr = tp->rx_opt.rcv_tsecr;
650
651         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq -
652             TCP_SKB_CB(skb)->seq >= inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss) {
653                 u32 delta = tcp_time_stamp(tp) - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
654                 u32 delta_us;
655
656                 if (likely(delta < INT_MAX / (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ))) {
657                         if (!delta)
658                                 delta = 1;
659                         delta_us = delta * (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
660                         tcp_rcv_rtt_update(tp, delta_us, 0);
661                 }
662         }
663 }
664
665 /*
666  * This function should be called every time data is copied to user space.
667  * It calculates the appropriate TCP receive buffer space.
668  */
669 void tcp_rcv_space_adjust(struct sock *sk)
670 {
671         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
672         u32 copied;
673         int time;
674
675         trace_tcp_rcv_space_adjust(sk);
676
677         tcp_mstamp_refresh(tp);
678         time = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcvq_space.time);
679         if (time < (tp->rcv_rtt_est.rtt_us >> 3) || tp->rcv_rtt_est.rtt_us == 0)
680                 return;
681
682         /* Number of bytes copied to user in last RTT */
683         copied = tp->copied_seq - tp->rcvq_space.seq;
684         if (copied <= tp->rcvq_space.space)
685                 goto new_measure;
686
687         /* A bit of theory :
688          * copied = bytes received in previous RTT, our base window
689          * To cope with packet losses, we need a 2x factor
690          * To cope with slow start, and sender growing its cwin by 100 %
691          * every RTT, we need a 4x factor, because the ACK we are sending
692          * now is for the next RTT, not the current one :
693          * <prev RTT . ><current RTT .. ><next RTT .... >
694          */
695
696         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_moderate_rcvbuf &&
697             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK)) {
698                 int rcvmem, rcvbuf;
699                 u64 rcvwin, grow;
700
701                 /* minimal window to cope with packet losses, assuming
702                  * steady state. Add some cushion because of small variations.
703                  */
704                 rcvwin = ((u64)copied << 1) + 16 * tp->advmss;
705
706                 /* Accommodate for sender rate increase (eg. slow start) */
707                 grow = rcvwin * (copied - tp->rcvq_space.space);
708                 do_div(grow, tp->rcvq_space.space);
709                 rcvwin += (grow << 1);
710
711                 rcvmem = SKB_TRUESIZE(tp->advmss + MAX_TCP_HEADER);
712                 while (tcp_win_from_space(sk, rcvmem) < tp->advmss)
713                         rcvmem += 128;
714
715                 do_div(rcvwin, tp->advmss);
716                 rcvbuf = min_t(u64, rcvwin * rcvmem,
717                                sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]);
718                 if (rcvbuf > sk->sk_rcvbuf) {
719                         WRITE_ONCE(sk->sk_rcvbuf, rcvbuf);
720
721                         /* Make the window clamp follow along.  */
722                         tp->window_clamp = tcp_win_from_space(sk, rcvbuf);
723                 }
724         }
725         tp->rcvq_space.space = copied;
726
727 new_measure:
728         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
729         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
730 }
731
732 /* There is something which you must keep in mind when you analyze the
733  * behavior of the tp->ato delayed ack timeout interval.  When a
734  * connection starts up, we want to ack as quickly as possible.  The
735  * problem is that "good" TCP's do slow start at the beginning of data
736  * transmission.  The means that until we send the first few ACK's the
737  * sender will sit on his end and only queue most of his data, because
738  * he can only send snd_cwnd unacked packets at any given time.  For
739  * each ACK we send, he increments snd_cwnd and transmits more of his
740  * queue.  -DaveM
741  */
742 static void tcp_event_data_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
743 {
744         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
745         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
746         u32 now;
747
748         inet_csk_schedule_ack(sk);
749
750         tcp_measure_rcv_mss(sk, skb);
751
752         tcp_rcv_rtt_measure(tp);
753
754         now = tcp_jiffies32;
755
756         if (!icsk->icsk_ack.ato) {
757                 /* The _first_ data packet received, initialize
758                  * delayed ACK engine.
759                  */
760                 tcp_incr_quickack(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
761                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
762         } else {
763                 int m = now - icsk->icsk_ack.lrcvtime;
764
765                 if (m <= TCP_ATO_MIN / 2) {
766                         /* The fastest case is the first. */
767                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + TCP_ATO_MIN / 2;
768                 } else if (m < icsk->icsk_ack.ato) {
769                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + m;
770                         if (icsk->icsk_ack.ato > icsk->icsk_rto)
771                                 icsk->icsk_ack.ato = icsk->icsk_rto;
772                 } else if (m > icsk->icsk_rto) {
773                         /* Too long gap. Apparently sender failed to
774                          * restart window, so that we send ACKs quickly.
775                          */
776                         tcp_incr_quickack(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
777                         sk_mem_reclaim(sk);
778                 }
779         }
780         icsk->icsk_ack.lrcvtime = now;
781
782         tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
783
784         if (skb->len >= 128)
785                 tcp_grow_window(sk, skb);
786 }
787
788 /* Called to compute a smoothed rtt estimate. The data fed to this
789  * routine either comes from timestamps, or from segments that were
790  * known _not_ to have been retransmitted [see Karn/Partridge
791  * Proceedings SIGCOMM 87]. The algorithm is from the SIGCOMM 88
792  * piece by Van Jacobson.
793  * NOTE: the next three routines used to be one big routine.
794  * To save cycles in the RFC 1323 implementation it was better to break
795  * it up into three procedures. -- erics
796  */
797 static void tcp_rtt_estimator(struct sock *sk, long mrtt_us)
798 {
799         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
800         long m = mrtt_us; /* RTT */
801         u32 srtt = tp->srtt_us;
802
803         /*      The following amusing code comes from Jacobson's
804          *      article in SIGCOMM '88.  Note that rtt and mdev
805          *      are scaled versions of rtt and mean deviation.
806          *      This is designed to be as fast as possible
807          *      m stands for "measurement".
808          *
809          *      On a 1990 paper the rto value is changed to:
810          *      RTO = rtt + 4 * mdev
811          *
812          * Funny. This algorithm seems to be very broken.
813          * These formulae increase RTO, when it should be decreased, increase
814          * too slowly, when it should be increased quickly, decrease too quickly
815          * etc. I guess in BSD RTO takes ONE value, so that it is absolutely
816          * does not matter how to _calculate_ it. Seems, it was trap
817          * that VJ failed to avoid. 8)
818          */
819         if (srtt != 0) {
820                 m -= (srtt >> 3);       /* m is now error in rtt est */
821                 srtt += m;              /* rtt = 7/8 rtt + 1/8 new */
822                 if (m < 0) {
823                         m = -m;         /* m is now abs(error) */
824                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
825                         /* This is similar to one of Eifel findings.
826                          * Eifel blocks mdev updates when rtt decreases.
827                          * This solution is a bit different: we use finer gain
828                          * for mdev in this case (alpha*beta).
829                          * Like Eifel it also prevents growth of rto,
830                          * but also it limits too fast rto decreases,
831                          * happening in pure Eifel.
832                          */
833                         if (m > 0)
834                                 m >>= 3;
835                 } else {
836                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
837                 }
838                 tp->mdev_us += m;               /* mdev = 3/4 mdev + 1/4 new */
839                 if (tp->mdev_us > tp->mdev_max_us) {
840                         tp->mdev_max_us = tp->mdev_us;
841                         if (tp->mdev_max_us > tp->rttvar_us)
842                                 tp->rttvar_us = tp->mdev_max_us;
843                 }
844                 if (after(tp->snd_una, tp->rtt_seq)) {
845                         if (tp->mdev_max_us < tp->rttvar_us)
846                                 tp->rttvar_us -= (tp->rttvar_us - tp->mdev_max_us) >> 2;
847                         tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
848                         tp->mdev_max_us = tcp_rto_min_us(sk);
849
850                         tcp_bpf_rtt(sk);
851                 }
852         } else {
853                 /* no previous measure. */
854                 srtt = m << 3;          /* take the measured time to be rtt */
855                 tp->mdev_us = m << 1;   /* make sure rto = 3*rtt */
856                 tp->rttvar_us = max(tp->mdev_us, tcp_rto_min_us(sk));
857                 tp->mdev_max_us = tp->rttvar_us;
858                 tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
859
860                 tcp_bpf_rtt(sk);
861         }
862         tp->srtt_us = max(1U, srtt);
863 }
864
865 static void tcp_update_pacing_rate(struct sock *sk)
866 {
867         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
868         u64 rate;
869
870         /* set sk_pacing_rate to 200 % of current rate (mss * cwnd / srtt) */
871         rate = (u64)tp->mss_cache * ((USEC_PER_SEC / 100) << 3);
872
873         /* current rate is (cwnd * mss) / srtt
874          * In Slow Start [1], set sk_pacing_rate to 200 % the current rate.
875          * In Congestion Avoidance phase, set it to 120 % the current rate.
876          *
877          * [1] : Normal Slow Start condition is (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh)
878          *       If snd_cwnd >= (tp->snd_ssthresh / 2), we are approaching
879          *       end of slow start and should slow down.
880          */
881         if (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh / 2)
882                 rate *= sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_pacing_ss_ratio;
883         else
884                 rate *= sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_pacing_ca_ratio;
885
886         rate *= max(tp->snd_cwnd, tp->packets_out);
887
888         if (likely(tp->srtt_us))
889                 do_div(rate, tp->srtt_us);
890
891         /* WRITE_ONCE() is needed because sch_fq fetches sk_pacing_rate
892          * without any lock. We want to make sure compiler wont store
893          * intermediate values in this location.
894          */
895         WRITE_ONCE(sk->sk_pacing_rate, min_t(u64, rate,
896                                              sk->sk_max_pacing_rate));
897 }
898
899 /* Calculate rto without backoff.  This is the second half of Van Jacobson's
900  * routine referred to above.
901  */
902 static void tcp_set_rto(struct sock *sk)
903 {
904         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
905         /* Old crap is replaced with new one. 8)
906          *
907          * More seriously:
908          * 1. If rtt variance happened to be less 50msec, it is hallucination.
909          *    It cannot be less due to utterly erratic ACK generation made
910          *    at least by solaris and freebsd. "Erratic ACKs" has _nothing_
911          *    to do with delayed acks, because at cwnd>2 true delack timeout
912          *    is invisible. Actually, Linux-2.4 also generates erratic
913          *    ACKs in some circumstances.
914          */
915         inet_csk(sk)->icsk_rto = __tcp_set_rto(tp);
916
917         /* 2. Fixups made earlier cannot be right.
918          *    If we do not estimate RTO correctly without them,
919          *    all the algo is pure shit and should be replaced
920          *    with correct one. It is exactly, which we pretend to do.
921          */
922
923         /* NOTE: clamping at TCP_RTO_MIN is not required, current algo
924          * guarantees that rto is higher.
925          */
926         tcp_bound_rto(sk);
927 }
928
929 __u32 tcp_init_cwnd(const struct tcp_sock *tp, const struct dst_entry *dst)
930 {
931         __u32 cwnd = (dst ? dst_metric(dst, RTAX_INITCWND) : 0);
932
933         if (!cwnd)
934                 cwnd = TCP_INIT_CWND;
935         return min_t(__u32, cwnd, tp->snd_cwnd_clamp);
936 }
937
938 struct tcp_sacktag_state {
939         /* Timestamps for earliest and latest never-retransmitted segment
940          * that was SACKed. RTO needs the earliest RTT to stay conservative,
941          * but congestion control should still get an accurate delay signal.
942          */
943         u64     first_sackt;
944         u64     last_sackt;
945         u32     reord;
946         u32     sack_delivered;
947         int     flag;
948         unsigned int mss_now;
949         struct rate_sample *rate;
950 };
951
952 /* Take a notice that peer is sending D-SACKs. Skip update of data delivery
953  * and spurious retransmission information if this DSACK is unlikely caused by
954  * sender's action:
955  * - DSACKed sequence range is larger than maximum receiver's window.
956  * - Total no. of DSACKed segments exceed the total no. of retransmitted segs.
957  */
958 static u32 tcp_dsack_seen(struct tcp_sock *tp, u32 start_seq,
959                           u32 end_seq, struct tcp_sacktag_state *state)
960 {
961         u32 seq_len, dup_segs = 1;
962
963         if (!before(start_seq, end_seq))
964                 return 0;
965
966         seq_len = end_seq - start_seq;
967         /* Dubious DSACK: DSACKed range greater than maximum advertised rwnd */
968         if (seq_len > tp->max_window)
969                 return 0;
970         if (seq_len > tp->mss_cache)
971                 dup_segs = DIV_ROUND_UP(seq_len, tp->mss_cache);
972
973         tp->dsack_dups += dup_segs;
974         /* Skip the DSACK if dup segs weren't retransmitted by sender */
975         if (tp->dsack_dups > tp->total_retrans)
976                 return 0;
977
978         tp->rx_opt.sack_ok |= TCP_DSACK_SEEN;
979         tp->rack.dsack_seen = 1;
980
981         state->flag |= FLAG_DSACKING_ACK;
982         /* A spurious retransmission is delivered */
983         state->sack_delivered += dup_segs;
984
985         return dup_segs;
986 }
987
988 /* It's reordering when higher sequence was delivered (i.e. sacked) before
989  * some lower never-retransmitted sequence ("low_seq"). The maximum reordering
990  * distance is approximated in full-mss packet distance ("reordering").
991  */
992 static void tcp_check_sack_reordering(struct sock *sk, const u32 low_seq,
993                                       const int ts)
994 {
995         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
996         const u32 mss = tp->mss_cache;
997         u32 fack, metric;
998
999         fack = tcp_highest_sack_seq(tp);
1000         if (!before(low_seq, fack))
1001                 return;
1002
1003         metric = fack - low_seq;
1004         if ((metric > tp->reordering * mss) && mss) {
1005 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
1006                 pr_debug("Disorder%d %d %u f%u s%u rr%d\n",
1007                          tp->rx_opt.sack_ok, inet_csk(sk)->icsk_ca_state,
1008                          tp->reordering,
1009                          0,
1010                          tp->sacked_out,
1011                          tp->undo_marker ? tp->undo_retrans : 0);
1012 #endif
1013                 tp->reordering = min_t(u32, (metric + mss - 1) / mss,
1014                                        sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_max_reordering);
1015         }
1016
1017         /* This exciting event is worth to be remembered. 8) */
1018         tp->reord_seen++;
1019         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
1020                       ts ? LINUX_MIB_TCPTSREORDER : LINUX_MIB_TCPSACKREORDER);
1021 }
1022
1023  /* This must be called before lost_out or retrans_out are updated
1024   * on a new loss, because we want to know if all skbs previously
1025   * known to be lost have already been retransmitted, indicating
1026   * that this newly lost skb is our next skb to retransmit.
1027   */
1028 static void tcp_verify_retransmit_hint(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
1029 {
1030         if ((!tp->retransmit_skb_hint && tp->retrans_out >= tp->lost_out) ||
1031             (tp->retransmit_skb_hint &&
1032              before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1033                     TCP_SKB_CB(tp->retransmit_skb_hint)->seq)))
1034                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
1035 }
1036
1037 /* Sum the number of packets on the wire we have marked as lost, and
1038  * notify the congestion control module that the given skb was marked lost.
1039  */
1040 static void tcp_notify_skb_loss_event(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
1041 {
1042         tp->lost += tcp_skb_pcount(skb);
1043 }
1044
1045 void tcp_mark_skb_lost(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1046 {
1047         __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1048         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1049
1050         if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1051                 return;
1052
1053         tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
1054         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1055                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1056                         /* Account for retransmits that are lost again */
1057                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1058                         tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
1059                         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSTRETRANSMIT,
1060                                       tcp_skb_pcount(skb));
1061                         tcp_notify_skb_loss_event(tp, skb);
1062                 }
1063         } else {
1064                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
1065                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
1066                 tcp_notify_skb_loss_event(tp, skb);
1067         }
1068 }
1069
1070 /* Updates the delivered and delivered_ce counts */
1071 static void tcp_count_delivered(struct tcp_sock *tp, u32 delivered,
1072                                 bool ece_ack)
1073 {
1074         tp->delivered += delivered;
1075         if (ece_ack)
1076                 tp->delivered_ce += delivered;
1077 }
1078
1079 /* This procedure tags the retransmission queue when SACKs arrive.
1080  *
1081  * We have three tag bits: SACKED(S), RETRANS(R) and LOST(L).
1082  * Packets in queue with these bits set are counted in variables
1083  * sacked_out, retrans_out and lost_out, correspondingly.
1084  *
1085  * Valid combinations are:
1086  * Tag  InFlight        Description
1087  * 0    1               - orig segment is in flight.
1088  * S    0               - nothing flies, orig reached receiver.
1089  * L    0               - nothing flies, orig lost by net.
1090  * R    2               - both orig and retransmit are in flight.
1091  * L|R  1               - orig is lost, retransmit is in flight.
1092  * S|R  1               - orig reached receiver, retrans is still in flight.
1093  * (L|S|R is logically valid, it could occur when L|R is sacked,
1094  *  but it is equivalent to plain S and code short-curcuits it to S.
1095  *  L|S is logically invalid, it would mean -1 packet in flight 8))
1096  *
1097  * These 6 states form finite state machine, controlled by the following events:
1098  * 1. New ACK (+SACK) arrives. (tcp_sacktag_write_queue())
1099  * 2. Retransmission. (tcp_retransmit_skb(), tcp_xmit_retransmit_queue())
1100  * 3. Loss detection event of two flavors:
1101  *      A. Scoreboard estimator decided the packet is lost.
1102  *         A'. Reno "three dupacks" marks head of queue lost.
1103  *      B. SACK arrives sacking SND.NXT at the moment, when the
1104  *         segment was retransmitted.
1105  * 4. D-SACK added new rule: D-SACK changes any tag to S.
1106  *
1107  * It is pleasant to note, that state diagram turns out to be commutative,
1108  * so that we are allowed not to be bothered by order of our actions,
1109  * when multiple events arrive simultaneously. (see the function below).
1110  *
1111  * Reordering detection.
1112  * --------------------
1113  * Reordering metric is maximal distance, which a packet can be displaced
1114  * in packet stream. With SACKs we can estimate it:
1115  *
1116  * 1. SACK fills old hole and the corresponding segment was not
1117  *    ever retransmitted -> reordering. Alas, we cannot use it
1118  *    when segment was retransmitted.
1119  * 2. The last flaw is solved with D-SACK. D-SACK arrives
1120  *    for retransmitted and already SACKed segment -> reordering..
1121  * Both of these heuristics are not used in Loss state, when we cannot
1122  * account for retransmits accurately.
1123  *
1124  * SACK block validation.
1125  * ----------------------
1126  *
1127  * SACK block range validation checks that the received SACK block fits to
1128  * the expected sequence limits, i.e., it is between SND.UNA and SND.NXT.
1129  * Note that SND.UNA is not included to the range though being valid because
1130  * it means that the receiver is rather inconsistent with itself reporting
1131  * SACK reneging when it should advance SND.UNA. Such SACK block this is
1132  * perfectly valid, however, in light of RFC2018 which explicitly states
1133  * that "SACK block MUST reflect the newest segment.  Even if the newest
1134  * segment is going to be discarded ...", not that it looks very clever
1135  * in case of head skb. Due to potentional receiver driven attacks, we
1136  * choose to avoid immediate execution of a walk in write queue due to
1137  * reneging and defer head skb's loss recovery to standard loss recovery
1138  * procedure that will eventually trigger (nothing forbids us doing this).
1139  *
1140  * Implements also blockage to start_seq wrap-around. Problem lies in the
1141  * fact that though start_seq (s) is before end_seq (i.e., not reversed),
1142  * there's no guarantee that it will be before snd_nxt (n). The problem
1143  * happens when start_seq resides between end_seq wrap (e_w) and snd_nxt
1144  * wrap (s_w):
1145  *
1146  *         <- outs wnd ->                          <- wrapzone ->
1147  *         u     e      n                         u_w   e_w  s n_w
1148  *         |     |      |                          |     |   |  |
1149  * |<------------+------+----- TCP seqno space --------------+---------->|
1150  * ...-- <2^31 ->|                                           |<--------...
1151  * ...---- >2^31 ------>|                                    |<--------...
1152  *
1153  * Current code wouldn't be vulnerable but it's better still to discard such
1154  * crazy SACK blocks. Doing this check for start_seq alone closes somewhat
1155  * similar case (end_seq after snd_nxt wrap) as earlier reversed check in
1156  * snd_nxt wrap -> snd_una region will then become "well defined", i.e.,
1157  * equal to the ideal case (infinite seqno space without wrap caused issues).
1158  *
1159  * With D-SACK the lower bound is extended to cover sequence space below
1160  * SND.UNA down to undo_marker, which is the last point of interest. Yet
1161  * again, D-SACK block must not to go across snd_una (for the same reason as
1162  * for the normal SACK blocks, explained above). But there all simplicity
1163  * ends, TCP might receive valid D-SACKs below that. As long as they reside
1164  * fully below undo_marker they do not affect behavior in anyway and can
1165  * therefore be safely ignored. In rare cases (which are more or less
1166  * theoretical ones), the D-SACK will nicely cross that boundary due to skb
1167  * fragmentation and packet reordering past skb's retransmission. To consider
1168  * them correctly, the acceptable range must be extended even more though
1169  * the exact amount is rather hard to quantify. However, tp->max_window can
1170  * be used as an exaggerated estimate.
1171  */
1172 static bool tcp_is_sackblock_valid(struct tcp_sock *tp, bool is_dsack,
1173                                    u32 start_seq, u32 end_seq)
1174 {
1175         /* Too far in future, or reversed (interpretation is ambiguous) */
1176         if (after(end_seq, tp->snd_nxt) || !before(start_seq, end_seq))
1177                 return false;
1178
1179         /* Nasty start_seq wrap-around check (see comments above) */
1180         if (!before(start_seq, tp->snd_nxt))
1181                 return false;
1182
1183         /* In outstanding window? ...This is valid exit for D-SACKs too.
1184          * start_seq == snd_una is non-sensical (see comments above)
1185          */
1186         if (after(start_seq, tp->snd_una))
1187                 return true;
1188
1189         if (!is_dsack || !tp->undo_marker)
1190                 return false;
1191
1192         /* ...Then it's D-SACK, and must reside below snd_una completely */
1193         if (after(end_seq, tp->snd_una))
1194                 return false;
1195
1196         if (!before(start_seq, tp->undo_marker))
1197                 return true;
1198
1199         /* Too old */
1200         if (!after(end_seq, tp->undo_marker))
1201                 return false;
1202
1203         /* Undo_marker boundary crossing (overestimates a lot). Known already:
1204          *   start_seq < undo_marker and end_seq >= undo_marker.
1205          */
1206         return !before(start_seq, end_seq - tp->max_window);
1207 }
1208
1209 static bool tcp_check_dsack(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1210                             struct tcp_sack_block_wire *sp, int num_sacks,
1211                             u32 prior_snd_una, struct tcp_sacktag_state *state)
1212 {
1213         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1214         u32 start_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].start_seq);
1215         u32 end_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].end_seq);
1216         u32 dup_segs;
1217
1218         if (before(start_seq_0, TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq)) {
1219                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECV);
1220         } else if (num_sacks > 1) {
1221                 u32 end_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].end_seq);
1222                 u32 start_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].start_seq);
1223
1224                 if (after(end_seq_0, end_seq_1) || before(start_seq_0, start_seq_1))
1225                         return false;
1226                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKOFORECV);
1227         } else {
1228                 return false;
1229         }
1230
1231         dup_segs = tcp_dsack_seen(tp, start_seq_0, end_seq_0, state);
1232         if (!dup_segs) {        /* Skip dubious DSACK */
1233                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDDUBIOUS);
1234                 return false;
1235         }
1236
1237         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECVSEGS, dup_segs);
1238
1239         /* D-SACK for already forgotten data... Do dumb counting. */
1240         if (tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1241             !after(end_seq_0, prior_snd_una) &&
1242             after(end_seq_0, tp->undo_marker))
1243                 tp->undo_retrans = max_t(int, 0, tp->undo_retrans - dup_segs);
1244
1245         return true;
1246 }
1247
1248 /* Check if skb is fully within the SACK block. In presence of GSO skbs,
1249  * the incoming SACK may not exactly match but we can find smaller MSS
1250  * aligned portion of it that matches. Therefore we might need to fragment
1251  * which may fail and creates some hassle (caller must handle error case
1252  * returns).
1253  *
1254  * FIXME: this could be merged to shift decision code
1255  */
1256 static int tcp_match_skb_to_sack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1257                                   u32 start_seq, u32 end_seq)
1258 {
1259         int err;
1260         bool in_sack;
1261         unsigned int pkt_len;
1262         unsigned int mss;
1263
1264         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1265                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1266
1267         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1 && !in_sack &&
1268             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq)) {
1269                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1270                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1271
1272                 if (!in_sack) {
1273                         pkt_len = start_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1274                         if (pkt_len < mss)
1275                                 pkt_len = mss;
1276                 } else {
1277                         pkt_len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1278                         if (pkt_len < mss)
1279                                 return -EINVAL;
1280                 }
1281
1282                 /* Round if necessary so that SACKs cover only full MSSes
1283                  * and/or the remaining small portion (if present)
1284                  */
1285                 if (pkt_len > mss) {
1286                         unsigned int new_len = (pkt_len / mss) * mss;
1287                         if (!in_sack && new_len < pkt_len)
1288                                 new_len += mss;
1289                         pkt_len = new_len;
1290                 }
1291
1292                 if (pkt_len >= skb->len && !in_sack)
1293                         return 0;
1294
1295                 err = tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
1296                                    pkt_len, mss, GFP_ATOMIC);
1297                 if (err < 0)
1298                         return err;
1299         }
1300
1301         return in_sack;
1302 }
1303
1304 /* Mark the given newly-SACKed range as such, adjusting counters and hints. */
1305 static u8 tcp_sacktag_one(struct sock *sk,
1306                           struct tcp_sacktag_state *state, u8 sacked,
1307                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1308                           int dup_sack, int pcount,
1309                           u64 xmit_time)
1310 {
1311         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1312
1313         /* Account D-SACK for retransmitted packet. */
1314         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1315                 if (tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1316                     after(end_seq, tp->undo_marker))
1317                         tp->undo_retrans--;
1318                 if ((sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) &&
1319                     before(start_seq, state->reord))
1320                                 state->reord = start_seq;
1321         }
1322
1323         /* Nothing to do; acked frame is about to be dropped (was ACKed). */
1324         if (!after(end_seq, tp->snd_una))
1325                 return sacked;
1326
1327         if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
1328                 tcp_rack_advance(tp, sacked, end_seq, xmit_time);
1329
1330                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1331                         /* If the segment is not tagged as lost,
1332                          * we do not clear RETRANS, believing
1333                          * that retransmission is still in flight.
1334                          */
1335                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1336                                 sacked &= ~(TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS);
1337                                 tp->lost_out -= pcount;
1338                                 tp->retrans_out -= pcount;
1339                         }
1340                 } else {
1341                         if (!(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1342                                 /* New sack for not retransmitted frame,
1343                                  * which was in hole. It is reordering.
1344                                  */
1345                                 if (before(start_seq,
1346                                            tcp_highest_sack_seq(tp)) &&
1347                                     before(start_seq, state->reord))
1348                                         state->reord = start_seq;
1349
1350                                 if (!after(end_seq, tp->high_seq))
1351                                         state->flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
1352                                 if (state->first_sackt == 0)
1353                                         state->first_sackt = xmit_time;
1354                                 state->last_sackt = xmit_time;
1355                         }
1356
1357                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1358                                 sacked &= ~TCPCB_LOST;
1359                                 tp->lost_out -= pcount;
1360                         }
1361                 }
1362
1363                 sacked |= TCPCB_SACKED_ACKED;
1364                 state->flag |= FLAG_DATA_SACKED;
1365                 tp->sacked_out += pcount;
1366                 /* Out-of-order packets delivered */
1367                 state->sack_delivered += pcount;
1368
1369                 /* Lost marker hint past SACKed? Tweak RFC3517 cnt */
1370                 if (tp->lost_skb_hint &&
1371                     before(start_seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq))
1372                         tp->lost_cnt_hint += pcount;
1373         }
1374
1375         /* D-SACK. We can detect redundant retransmission in S|R and plain R
1376          * frames and clear it. undo_retrans is decreased above, L|R frames
1377          * are accounted above as well.
1378          */
1379         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)) {
1380                 sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1381                 tp->retrans_out -= pcount;
1382         }
1383
1384         return sacked;
1385 }
1386
1387 /* Shift newly-SACKed bytes from this skb to the immediately previous
1388  * already-SACKed sk_buff. Mark the newly-SACKed bytes as such.
1389  */
1390 static bool tcp_shifted_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *prev,
1391                             struct sk_buff *skb,
1392                             struct tcp_sacktag_state *state,
1393                             unsigned int pcount, int shifted, int mss,
1394                             bool dup_sack)
1395 {
1396         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1397         u32 start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;   /* start of newly-SACKed */
1398         u32 end_seq = start_seq + shifted;      /* end of newly-SACKed */
1399
1400         BUG_ON(!pcount);
1401
1402         /* Adjust counters and hints for the newly sacked sequence
1403          * range but discard the return value since prev is already
1404          * marked. We must tag the range first because the seq
1405          * advancement below implicitly advances
1406          * tcp_highest_sack_seq() when skb is highest_sack.
1407          */
1408         tcp_sacktag_one(sk, state, TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1409                         start_seq, end_seq, dup_sack, pcount,
1410                         tcp_skb_timestamp_us(skb));
1411         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1412
1413         if (skb == tp->lost_skb_hint)
1414                 tp->lost_cnt_hint += pcount;
1415
1416         TCP_SKB_CB(prev)->end_seq += shifted;
1417         TCP_SKB_CB(skb)->seq += shifted;
1418
1419         tcp_skb_pcount_add(prev, pcount);
1420         WARN_ON_ONCE(tcp_skb_pcount(skb) < pcount);
1421         tcp_skb_pcount_add(skb, -pcount);
1422
1423         /* When we're adding to gso_segs == 1, gso_size will be zero,
1424          * in theory this shouldn't be necessary but as long as DSACK
1425          * code can come after this skb later on it's better to keep
1426          * setting gso_size to something.
1427          */
1428         if (!TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size)
1429                 TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size = mss;
1430
1431         /* CHECKME: To clear or not to clear? Mimics normal skb currently */
1432         if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1433                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1434
1435         /* Difference in this won't matter, both ACKed by the same cumul. ACK */
1436         TCP_SKB_CB(prev)->sacked |= (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS);
1437
1438         if (skb->len > 0) {
1439                 BUG_ON(!tcp_skb_pcount(skb));
1440                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTED);
1441                 return false;
1442         }
1443
1444         /* Whole SKB was eaten :-) */
1445
1446         if (skb == tp->retransmit_skb_hint)
1447                 tp->retransmit_skb_hint = prev;
1448         if (skb == tp->lost_skb_hint) {
1449                 tp->lost_skb_hint = prev;
1450                 tp->lost_cnt_hint -= tcp_skb_pcount(prev);
1451         }
1452
1453         TCP_SKB_CB(prev)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1454         TCP_SKB_CB(prev)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1455         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1456                 TCP_SKB_CB(prev)->end_seq++;
1457
1458         if (skb == tcp_highest_sack(sk))
1459                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1460
1461         tcp_skb_collapse_tstamp(prev, skb);
1462         if (unlikely(TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp))
1463                 TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp = 0;
1464
1465         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
1466
1467         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKMERGED);
1468
1469         return true;
1470 }
1471
1472 /* I wish gso_size would have a bit more sane initialization than
1473  * something-or-zero which complicates things
1474  */
1475 static int tcp_skb_seglen(const struct sk_buff *skb)
1476 {
1477         return tcp_skb_pcount(skb) == 1 ? skb->len : tcp_skb_mss(skb);
1478 }
1479
1480 /* Shifting pages past head area doesn't work */
1481 static int skb_can_shift(const struct sk_buff *skb)
1482 {
1483         return !skb_headlen(skb) && skb_is_nonlinear(skb);
1484 }
1485
1486 int tcp_skb_shift(struct sk_buff *to, struct sk_buff *from,
1487                   int pcount, int shiftlen)
1488 {
1489         /* TCP min gso_size is 8 bytes (TCP_MIN_GSO_SIZE)
1490          * Since TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_segs is 16 bits, we need
1491          * to make sure not storing more than 65535 * 8 bytes per skb,
1492          * even if current MSS is bigger.
1493          */
1494         if (unlikely(to->len + shiftlen >= 65535 * TCP_MIN_GSO_SIZE))
1495                 return 0;
1496         if (unlikely(tcp_skb_pcount(to) + pcount > 65535))
1497                 return 0;
1498         return skb_shift(to, from, shiftlen);
1499 }
1500
1501 /* Try collapsing SACK blocks spanning across multiple skbs to a single
1502  * skb.
1503  */
1504 static struct sk_buff *tcp_shift_skb_data(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1505                                           struct tcp_sacktag_state *state,
1506                                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1507                                           bool dup_sack)
1508 {
1509         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1510         struct sk_buff *prev;
1511         int mss;
1512         int pcount = 0;
1513         int len;
1514         int in_sack;
1515
1516         /* Normally R but no L won't result in plain S */
1517         if (!dup_sack &&
1518             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS)) == TCPCB_SACKED_RETRANS)
1519                 goto fallback;
1520         if (!skb_can_shift(skb))
1521                 goto fallback;
1522         /* This frame is about to be dropped (was ACKed). */
1523         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1524                 goto fallback;
1525
1526         /* Can only happen with delayed DSACK + discard craziness */
1527         prev = skb_rb_prev(skb);
1528         if (!prev)
1529                 goto fallback;
1530
1531         if ((TCP_SKB_CB(prev)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED)
1532                 goto fallback;
1533
1534         if (!tcp_skb_can_collapse(prev, skb))
1535                 goto fallback;
1536
1537         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1538                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1539
1540         if (in_sack) {
1541                 len = skb->len;
1542                 pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1543                 mss = tcp_skb_seglen(skb);
1544
1545                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1546                  * drop this restriction as unnecessary
1547                  */
1548                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1549                         goto fallback;
1550         } else {
1551                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq))
1552                         goto noop;
1553                 /* CHECKME: This is non-MSS split case only?, this will
1554                  * cause skipped skbs due to advancing loop btw, original
1555                  * has that feature too
1556                  */
1557                 if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1558                         goto noop;
1559
1560                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1561                 if (!in_sack) {
1562                         /* TODO: head merge to next could be attempted here
1563                          * if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end_seq)),
1564                          * though it might not be worth of the additional hassle
1565                          *
1566                          * ...we can probably just fallback to what was done
1567                          * previously. We could try merging non-SACKed ones
1568                          * as well but it probably isn't going to buy off
1569                          * because later SACKs might again split them, and
1570                          * it would make skb timestamp tracking considerably
1571                          * harder problem.
1572                          */
1573                         goto fallback;
1574                 }
1575
1576                 len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1577                 BUG_ON(len < 0);
1578                 BUG_ON(len > skb->len);
1579
1580                 /* MSS boundaries should be honoured or else pcount will
1581                  * severely break even though it makes things bit trickier.
1582                  * Optimize common case to avoid most of the divides
1583                  */
1584                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1585
1586                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1587                  * drop this restriction as unnecessary
1588                  */
1589                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1590                         goto fallback;
1591
1592                 if (len == mss) {
1593                         pcount = 1;
1594                 } else if (len < mss) {
1595                         goto noop;
1596                 } else {
1597                         pcount = len / mss;
1598                         len = pcount * mss;
1599                 }
1600         }
1601
1602         /* tcp_sacktag_one() won't SACK-tag ranges below snd_una */
1603         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->seq + len, tp->snd_una))
1604                 goto fallback;
1605
1606         if (!tcp_skb_shift(prev, skb, pcount, len))
1607                 goto fallback;
1608         if (!tcp_shifted_skb(sk, prev, skb, state, pcount, len, mss, dup_sack))
1609                 goto out;
1610
1611         /* Hole filled allows collapsing with the next as well, this is very
1612          * useful when hole on every nth skb pattern happens
1613          */
1614         skb = skb_rb_next(prev);
1615         if (!skb)
1616                 goto out;
1617
1618         if (!skb_can_shift(skb) ||
1619             ((TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED) ||
1620             (mss != tcp_skb_seglen(skb)))
1621                 goto out;
1622
1623         len = skb->len;
1624         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1625         if (tcp_skb_shift(prev, skb, pcount, len))
1626                 tcp_shifted_skb(sk, prev, skb, state, pcount,
1627                                 len, mss, 0);
1628
1629 out:
1630         return prev;
1631
1632 noop:
1633         return skb;
1634
1635 fallback:
1636         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTFALLBACK);
1637         return NULL;
1638 }
1639
1640 static struct sk_buff *tcp_sacktag_walk(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1641                                         struct tcp_sack_block *next_dup,
1642                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1643                                         u32 start_seq, u32 end_seq,
1644                                         bool dup_sack_in)
1645 {
1646         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1647         struct sk_buff *tmp;
1648
1649         skb_rbtree_walk_from(skb) {
1650                 int in_sack = 0;
1651                 bool dup_sack = dup_sack_in;
1652
1653                 /* queue is in-order => we can short-circuit the walk early */
1654                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq))
1655                         break;
1656
1657                 if (next_dup  &&
1658                     before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, next_dup->end_seq)) {
1659                         in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1660                                                         next_dup->start_seq,
1661                                                         next_dup->end_seq);
1662                         if (in_sack > 0)
1663                                 dup_sack = true;
1664                 }
1665
1666                 /* skb reference here is a bit tricky to get right, since
1667                  * shifting can eat and free both this skb and the next,
1668                  * so not even _safe variant of the loop is enough.
1669                  */
1670                 if (in_sack <= 0) {
1671                         tmp = tcp_shift_skb_data(sk, skb, state,
1672                                                  start_seq, end_seq, dup_sack);
1673                         if (tmp) {
1674                                 if (tmp != skb) {
1675                                         skb = tmp;
1676                                         continue;
1677                                 }
1678
1679                                 in_sack = 0;
1680                         } else {
1681                                 in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1682                                                                 start_seq,
1683                                                                 end_seq);
1684                         }
1685                 }
1686
1687                 if (unlikely(in_sack < 0))
1688                         break;
1689
1690                 if (in_sack) {
1691                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked =
1692                                 tcp_sacktag_one(sk,
1693                                                 state,
1694                                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1695                                                 TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1696                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq,
1697                                                 dup_sack,
1698                                                 tcp_skb_pcount(skb),
1699                                                 tcp_skb_timestamp_us(skb));
1700                         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1701                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1702                                 list_del_init(&skb->tcp_tsorted_anchor);
1703
1704                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1705                                     tcp_highest_sack_seq(tp)))
1706                                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1707                 }
1708         }
1709         return skb;
1710 }
1711
1712 static struct sk_buff *tcp_sacktag_bsearch(struct sock *sk, u32 seq)
1713 {
1714         struct rb_node *parent, **p = &sk->tcp_rtx_queue.rb_node;
1715         struct sk_buff *skb;
1716
1717         while (*p) {
1718                 parent = *p;
1719                 skb = rb_to_skb(parent);
1720                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq)) {
1721                         p = &parent->rb_left;
1722                         continue;
1723                 }
1724                 if (!before(seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
1725                         p = &parent->rb_right;
1726                         continue;
1727                 }
1728                 return skb;
1729         }
1730         return NULL;
1731 }
1732
1733 static struct sk_buff *tcp_sacktag_skip(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1734                                         u32 skip_to_seq)
1735 {
1736         if (skb && after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, skip_to_seq))
1737                 return skb;
1738
1739         return tcp_sacktag_bsearch(sk, skip_to_seq);
1740 }
1741
1742 static struct sk_buff *tcp_maybe_skipping_dsack(struct sk_buff *skb,
1743                                                 struct sock *sk,
1744                                                 struct tcp_sack_block *next_dup,
1745                                                 struct tcp_sacktag_state *state,
1746                                                 u32 skip_to_seq)
1747 {
1748         if (!next_dup)
1749                 return skb;
1750
1751         if (before(next_dup->start_seq, skip_to_seq)) {
1752                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, next_dup->start_seq);
1753                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, NULL, state,
1754                                        next_dup->start_seq, next_dup->end_seq,
1755                                        1);
1756         }
1757
1758         return skb;
1759 }
1760
1761 static int tcp_sack_cache_ok(const struct tcp_sock *tp, const struct tcp_sack_block *cache)
1762 {
1763         return cache < tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1764 }
1765
1766 static int
1767 tcp_sacktag_write_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1768                         u32 prior_snd_una, struct tcp_sacktag_state *state)
1769 {
1770         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1771         const unsigned char *ptr = (skb_transport_header(ack_skb) +
1772                                     TCP_SKB_CB(ack_skb)->sacked);
1773         struct tcp_sack_block_wire *sp_wire = (struct tcp_sack_block_wire *)(ptr+2);
1774         struct tcp_sack_block sp[TCP_NUM_SACKS];
1775         struct tcp_sack_block *cache;
1776         struct sk_buff *skb;
1777         int num_sacks = min(TCP_NUM_SACKS, (ptr[1] - TCPOLEN_SACK_BASE) >> 3);
1778         int used_sacks;
1779         bool found_dup_sack = false;
1780         int i, j;
1781         int first_sack_index;
1782
1783         state->flag = 0;
1784         state->reord = tp->snd_nxt;
1785
1786         if (!tp->sacked_out)
1787                 tcp_highest_sack_reset(sk);
1788
1789         found_dup_sack = tcp_check_dsack(sk, ack_skb, sp_wire,
1790                                          num_sacks, prior_snd_una, state);
1791
1792         /* Eliminate too old ACKs, but take into
1793          * account more or less fresh ones, they can
1794          * contain valid SACK info.
1795          */
1796         if (before(TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq, prior_snd_una - tp->max_window))
1797                 return 0;
1798
1799         if (!tp->packets_out)
1800                 goto out;
1801
1802         used_sacks = 0;
1803         first_sack_index = 0;
1804         for (i = 0; i < num_sacks; i++) {
1805                 bool dup_sack = !i && found_dup_sack;
1806
1807                 sp[used_sacks].start_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].start_seq);
1808                 sp[used_sacks].end_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].end_seq);
1809
1810                 if (!tcp_is_sackblock_valid(tp, dup_sack,
1811                                             sp[used_sacks].start_seq,
1812                                             sp[used_sacks].end_seq)) {
1813                         int mib_idx;
1814
1815                         if (dup_sack) {
1816                                 if (!tp->undo_marker)
1817                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDNOUNDO;
1818                                 else
1819                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDOLD;
1820                         } else {
1821                                 /* Don't count olds caused by ACK reordering */
1822                                 if ((TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq != tp->snd_una) &&
1823                                     !after(sp[used_sacks].end_seq, tp->snd_una))
1824                                         continue;
1825                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKDISCARD;
1826                         }
1827
1828                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
1829                         if (i == 0)
1830                                 first_sack_index = -1;
1831                         continue;
1832                 }
1833
1834                 /* Ignore very old stuff early */
1835                 if (!after(sp[used_sacks].end_seq, prior_snd_una)) {
1836                         if (i == 0)
1837                                 first_sack_index = -1;
1838                         continue;
1839                 }
1840
1841                 used_sacks++;
1842         }
1843
1844         /* order SACK blocks to allow in order walk of the retrans queue */
1845         for (i = used_sacks - 1; i > 0; i--) {
1846                 for (j = 0; j < i; j++) {
1847                         if (after(sp[j].start_seq, sp[j + 1].start_seq)) {
1848                                 swap(sp[j], sp[j + 1]);
1849
1850                                 /* Track where the first SACK block goes to */
1851                                 if (j == first_sack_index)
1852                                         first_sack_index = j + 1;
1853                         }
1854                 }
1855         }
1856
1857         state->mss_now = tcp_current_mss(sk);
1858         skb = NULL;
1859         i = 0;
1860
1861         if (!tp->sacked_out) {
1862                 /* It's already past, so skip checking against it */
1863                 cache = tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1864         } else {
1865                 cache = tp->recv_sack_cache;
1866                 /* Skip empty blocks in at head of the cache */
1867                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !cache->start_seq &&
1868                        !cache->end_seq)
1869                         cache++;
1870         }
1871
1872         while (i < used_sacks) {
1873                 u32 start_seq = sp[i].start_seq;
1874                 u32 end_seq = sp[i].end_seq;
1875                 bool dup_sack = (found_dup_sack && (i == first_sack_index));
1876                 struct tcp_sack_block *next_dup = NULL;
1877
1878                 if (found_dup_sack && ((i + 1) == first_sack_index))
1879                         next_dup = &sp[i + 1];
1880
1881                 /* Skip too early cached blocks */
1882                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) &&
1883                        !before(start_seq, cache->end_seq))
1884                         cache++;
1885
1886                 /* Can skip some work by looking recv_sack_cache? */
1887                 if (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !dup_sack &&
1888                     after(end_seq, cache->start_seq)) {
1889
1890                         /* Head todo? */
1891                         if (before(start_seq, cache->start_seq)) {
1892                                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, start_seq);
1893                                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup,
1894                                                        state,
1895                                                        start_seq,
1896                                                        cache->start_seq,
1897                                                        dup_sack);
1898                         }
1899
1900                         /* Rest of the block already fully processed? */
1901                         if (!after(end_seq, cache->end_seq))
1902                                 goto advance_sp;
1903
1904                         skb = tcp_maybe_skipping_dsack(skb, sk, next_dup,
1905                                                        state,
1906                                                        cache->end_seq);
1907
1908                         /* ...tail remains todo... */
1909                         if (tcp_highest_sack_seq(tp) == cache->end_seq) {
1910                                 /* ...but better entrypoint exists! */
1911                                 skb = tcp_highest_sack(sk);
1912                                 if (!skb)
1913                                         break;
1914                                 cache++;
1915                                 goto walk;
1916                         }
1917
1918                         skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, cache->end_seq);
1919                         /* Check overlap against next cached too (past this one already) */
1920                         cache++;
1921                         continue;
1922                 }
1923
1924                 if (!before(start_seq, tcp_highest_sack_seq(tp))) {
1925                         skb = tcp_highest_sack(sk);
1926                         if (!skb)
1927                                 break;
1928                 }
1929                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, start_seq);
1930
1931 walk:
1932                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup, state,
1933                                        start_seq, end_seq, dup_sack);
1934
1935 advance_sp:
1936                 i++;
1937         }
1938
1939         /* Clear the head of the cache sack blocks so we can skip it next time */
1940         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache) - used_sacks; i++) {
1941                 tp->recv_sack_cache[i].start_seq = 0;
1942                 tp->recv_sack_cache[i].end_seq = 0;
1943         }
1944         for (j = 0; j < used_sacks; j++)
1945                 tp->recv_sack_cache[i++] = sp[j];
1946
1947         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss || tp->undo_marker)
1948                 tcp_check_sack_reordering(sk, state->reord, 0);
1949
1950         tcp_verify_left_out(tp);
1951 out:
1952
1953 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
1954         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
1955         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
1956         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
1957         WARN_ON((int)tcp_packets_in_flight(tp) < 0);
1958 #endif
1959         return state->flag;
1960 }
1961
1962 /* Limits sacked_out so that sum with lost_out isn't ever larger than
1963  * packets_out. Returns false if sacked_out adjustement wasn't necessary.
1964  */
1965 static bool tcp_limit_reno_sacked(struct tcp_sock *tp)
1966 {
1967         u32 holes;
1968
1969         holes = max(tp->lost_out, 1U);
1970         holes = min(holes, tp->packets_out);
1971
1972         if ((tp->sacked_out + holes) > tp->packets_out) {
1973                 tp->sacked_out = tp->packets_out - holes;
1974                 return true;
1975         }
1976         return false;
1977 }
1978
1979 /* If we receive more dupacks than we expected counting segments
1980  * in assumption of absent reordering, interpret this as reordering.
1981  * The only another reason could be bug in receiver TCP.
1982  */
1983 static void tcp_check_reno_reordering(struct sock *sk, const int addend)
1984 {
1985         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1986
1987         if (!tcp_limit_reno_sacked(tp))
1988                 return;
1989
1990         tp->reordering = min_t(u32, tp->packets_out + addend,
1991                                sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_max_reordering);
1992         tp->reord_seen++;
1993         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRENOREORDER);
1994 }
1995
1996 /* Emulate SACKs for SACKless connection: account for a new dupack. */
1997
1998 static void tcp_add_reno_sack(struct sock *sk, int num_dupack, bool ece_ack)
1999 {
2000         if (num_dupack) {
2001                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2002                 u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
2003                 s32 delivered;
2004
2005                 tp->sacked_out += num_dupack;
2006                 tcp_check_reno_reordering(sk, 0);
2007                 delivered = tp->sacked_out - prior_sacked;
2008                 if (delivered > 0)
2009                         tcp_count_delivered(tp, delivered, ece_ack);
2010                 tcp_verify_left_out(tp);
2011         }
2012 }
2013
2014 /* Account for ACK, ACKing some data in Reno Recovery phase. */
2015
2016 static void tcp_remove_reno_sacks(struct sock *sk, int acked, bool ece_ack)
2017 {
2018         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2019
2020         if (acked > 0) {
2021                 /* One ACK acked hole. The rest eat duplicate ACKs. */
2022                 tcp_count_delivered(tp, max_t(int, acked - tp->sacked_out, 1),
2023                                     ece_ack);
2024                 if (acked - 1 >= tp->sacked_out)
2025                         tp->sacked_out = 0;
2026                 else
2027                         tp->sacked_out -= acked - 1;
2028         }
2029         tcp_check_reno_reordering(sk, acked);
2030         tcp_verify_left_out(tp);
2031 }
2032
2033 static inline void tcp_reset_reno_sack(struct tcp_sock *tp)
2034 {
2035         tp->sacked_out = 0;
2036 }
2037
2038 void tcp_clear_retrans(struct tcp_sock *tp)
2039 {
2040         tp->retrans_out = 0;
2041         tp->lost_out = 0;
2042         tp->undo_marker = 0;
2043         tp->undo_retrans = -1;
2044         tp->sacked_out = 0;
2045 }
2046
2047 static inline void tcp_init_undo(struct tcp_sock *tp)
2048 {
2049         tp->undo_marker = tp->snd_una;
2050         /* Retransmission still in flight may cause DSACKs later. */
2051         tp->undo_retrans = tp->retrans_out ? : -1;
2052 }
2053
2054 static bool tcp_is_rack(const struct sock *sk)
2055 {
2056         return sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_recovery & TCP_RACK_LOSS_DETECTION;
2057 }
2058
2059 /* If we detect SACK reneging, forget all SACK information
2060  * and reset tags completely, otherwise preserve SACKs. If receiver
2061  * dropped its ofo queue, we will know this due to reneging detection.
2062  */
2063 static void tcp_timeout_mark_lost(struct sock *sk)
2064 {
2065         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2066         struct sk_buff *skb, *head;
2067         bool is_reneg;                  /* is receiver reneging on SACKs? */
2068
2069         head = tcp_rtx_queue_head(sk);
2070         is_reneg = head && (TCP_SKB_CB(head)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED);
2071         if (is_reneg) {
2072                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSACKRENEGING);
2073                 tp->sacked_out = 0;
2074                 /* Mark SACK reneging until we recover from this loss event. */
2075                 tp->is_sack_reneg = 1;
2076         } else if (tcp_is_reno(tp)) {
2077                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2078         }
2079
2080         skb = head;
2081         skb_rbtree_walk_from(skb) {
2082                 if (is_reneg)
2083                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_ACKED;
2084                 else if (tcp_is_rack(sk) && skb != head &&
2085                          tcp_rack_skb_timeout(tp, skb, 0) > 0)
2086                         continue; /* Don't mark recently sent ones lost yet */
2087                 tcp_mark_skb_lost(sk, skb);
2088         }
2089         tcp_verify_left_out(tp);
2090         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2091 }
2092
2093 /* Enter Loss state. */
2094 void tcp_enter_loss(struct sock *sk)
2095 {
2096         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2097         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2098         struct net *net = sock_net(sk);
2099         bool new_recovery = icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_Recovery;
2100
2101         tcp_timeout_mark_lost(sk);
2102
2103         /* Reduce ssthresh if it has not yet been made inside this window. */
2104         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder ||
2105             !after(tp->high_seq, tp->snd_una) ||
2106             (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss && !icsk->icsk_retransmits)) {
2107                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2108                 tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
2109                 tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2110                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_LOSS);
2111                 tcp_init_undo(tp);
2112         }
2113         tp->snd_cwnd       = tcp_packets_in_flight(tp) + 1;
2114         tp->snd_cwnd_cnt   = 0;
2115         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2116
2117         /* Timeout in disordered state after receiving substantial DUPACKs
2118          * suggests that the degree of reordering is over-estimated.
2119          */
2120         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder &&
2121             tp->sacked_out >= net->ipv4.sysctl_tcp_reordering)
2122                 tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
2123                                        net->ipv4.sysctl_tcp_reordering);
2124         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2125         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2126         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2127
2128         /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 1: retransmit SND.UNA if no previous
2129          * loss recovery is underway except recurring timeout(s) on
2130          * the same SND.UNA (sec 3.2). Disable F-RTO on path MTU probing
2131          */
2132         tp->frto = net->ipv4.sysctl_tcp_frto &&
2133                    (new_recovery || icsk->icsk_retransmits) &&
2134                    !inet_csk(sk)->icsk_mtup.probe_size;
2135 }
2136
2137 /* If ACK arrived pointing to a remembered SACK, it means that our
2138  * remembered SACKs do not reflect real state of receiver i.e.
2139  * receiver _host_ is heavily congested (or buggy).
2140  *
2141  * To avoid big spurious retransmission bursts due to transient SACK
2142  * scoreboard oddities that look like reneging, we give the receiver a
2143  * little time (max(RTT/2, 10ms)) to send us some more ACKs that will
2144  * restore sanity to the SACK scoreboard. If the apparent reneging
2145  * persists until this RTO then we'll clear the SACK scoreboard.
2146  */
2147 static bool tcp_check_sack_reneging(struct sock *sk, int flag)
2148 {
2149         if (flag & FLAG_SACK_RENEGING) {
2150                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2151                 unsigned long delay = max(usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 4),
2152                                           msecs_to_jiffies(10));
2153
2154                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2155                                           delay, TCP_RTO_MAX);
2156                 return true;
2157         }
2158         return false;
2159 }
2160
2161 /* Heurestics to calculate number of duplicate ACKs. There's no dupACKs
2162  * counter when SACK is enabled (without SACK, sacked_out is used for
2163  * that purpose).
2164  *
2165  * With reordering, holes may still be in flight, so RFC3517 recovery
2166  * uses pure sacked_out (total number of SACKed segments) even though
2167  * it violates the RFC that uses duplicate ACKs, often these are equal
2168  * but when e.g. out-of-window ACKs or packet duplication occurs,
2169  * they differ. Since neither occurs due to loss, TCP should really
2170  * ignore them.
2171  */
2172 static inline int tcp_dupack_heuristics(const struct tcp_sock *tp)
2173 {
2174         return tp->sacked_out + 1;
2175 }
2176
2177 /* Linux NewReno/SACK/ECN state machine.
2178  * --------------------------------------
2179  *
2180  * "Open"       Normal state, no dubious events, fast path.
2181  * "Disorder"   In all the respects it is "Open",
2182  *              but requires a bit more attention. It is entered when
2183  *              we see some SACKs or dupacks. It is split of "Open"
2184  *              mainly to move some processing from fast path to slow one.
2185  * "CWR"        CWND was reduced due to some Congestion Notification event.
2186  *              It can be ECN, ICMP source quench, local device congestion.
2187  * "Recovery"   CWND was reduced, we are fast-retransmitting.
2188  * "Loss"       CWND was reduced due to RTO timeout or SACK reneging.
2189  *
2190  * tcp_fastretrans_alert() is entered:
2191  * - each incoming ACK, if state is not "Open"
2192  * - when arrived ACK is unusual, namely:
2193  *      * SACK
2194  *      * Duplicate ACK.
2195  *      * ECN ECE.
2196  *
2197  * Counting packets in flight is pretty simple.
2198  *
2199  *      in_flight = packets_out - left_out + retrans_out
2200  *
2201  *      packets_out is SND.NXT-SND.UNA counted in packets.
2202  *
2203  *      retrans_out is number of retransmitted segments.
2204  *
2205  *      left_out is number of segments left network, but not ACKed yet.
2206  *
2207  *              left_out = sacked_out + lost_out
2208  *
2209  *     sacked_out: Packets, which arrived to receiver out of order
2210  *                 and hence not ACKed. With SACKs this number is simply
2211  *                 amount of SACKed data. Even without SACKs
2212  *                 it is easy to give pretty reliable estimate of this number,
2213  *                 counting duplicate ACKs.
2214  *
2215  *       lost_out: Packets lost by network. TCP has no explicit
2216  *                 "loss notification" feedback from network (for now).
2217  *                 It means that this number can be only _guessed_.
2218  *                 Actually, it is the heuristics to predict lossage that
2219  *                 distinguishes different algorithms.
2220  *
2221  *      F.e. after RTO, when all the queue is considered as lost,
2222  *      lost_out = packets_out and in_flight = retrans_out.
2223  *
2224  *              Essentially, we have now a few algorithms detecting
2225  *              lost packets.
2226  *
2227  *              If the receiver supports SACK:
2228  *
2229  *              RFC6675/3517: It is the conventional algorithm. A packet is
2230  *              considered lost if the number of higher sequence packets
2231  *              SACKed is greater than or equal the DUPACK thoreshold
2232  *              (reordering). This is implemented in tcp_mark_head_lost and
2233  *              tcp_update_scoreboard.
2234  *
2235  *              RACK (draft-ietf-tcpm-rack-01): it is a newer algorithm
2236  *              (2017-) that checks timing instead of counting DUPACKs.
2237  *              Essentially a packet is considered lost if it's not S/ACKed
2238  *              after RTT + reordering_window, where both metrics are
2239  *              dynamically measured and adjusted. This is implemented in
2240  *              tcp_rack_mark_lost.
2241  *
2242  *              If the receiver does not support SACK:
2243  *
2244  *              NewReno (RFC6582): in Recovery we assume that one segment
2245  *              is lost (classic Reno). While we are in Recovery and
2246  *              a partial ACK arrives, we assume that one more packet
2247  *              is lost (NewReno). This heuristics are the same in NewReno
2248  *              and SACK.
2249  *
2250  * Really tricky (and requiring careful tuning) part of algorithm
2251  * is hidden in functions tcp_time_to_recover() and tcp_xmit_retransmit_queue().
2252  * The first determines the moment _when_ we should reduce CWND and,
2253  * hence, slow down forward transmission. In fact, it determines the moment
2254  * when we decide that hole is caused by loss, rather than by a reorder.
2255  *
2256  * tcp_xmit_retransmit_queue() decides, _what_ we should retransmit to fill
2257  * holes, caused by lost packets.
2258  *
2259  * And the most logically complicated part of algorithm is undo
2260  * heuristics. We detect false retransmits due to both too early
2261  * fast retransmit (reordering) and underestimated RTO, analyzing
2262  * timestamps and D-SACKs. When we detect that some segments were
2263  * retransmitted by mistake and CWND reduction was wrong, we undo
2264  * window reduction and abort recovery phase. This logic is hidden
2265  * inside several functions named tcp_try_undo_<something>.
2266  */
2267
2268 /* This function decides, when we should leave Disordered state
2269  * and enter Recovery phase, reducing congestion window.
2270  *
2271  * Main question: may we further continue forward transmission
2272  * with the same cwnd?
2273  */
2274 static bool tcp_time_to_recover(struct sock *sk, int flag)
2275 {
2276         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2277
2278         /* Trick#1: The loss is proven. */
2279         if (tp->lost_out)
2280                 return true;
2281
2282         /* Not-A-Trick#2 : Classic rule... */
2283         if (!tcp_is_rack(sk) && tcp_dupack_heuristics(tp) > tp->reordering)
2284                 return true;
2285
2286         return false;
2287 }
2288
2289 /* Detect loss in event "A" above by marking head of queue up as lost.
2290  * For RFC3517 SACK, a segment is considered lost if it
2291  * has at least tp->reordering SACKed seqments above it; "packets" refers to
2292  * the maximum SACKed segments to pass before reaching this limit.
2293  */
2294 static void tcp_mark_head_lost(struct sock *sk, int packets, int mark_head)
2295 {
2296         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2297         struct sk_buff *skb;
2298         int cnt;
2299         /* Use SACK to deduce losses of new sequences sent during recovery */
2300         const u32 loss_high = tp->snd_nxt;
2301
2302         WARN_ON(packets > tp->packets_out);
2303         skb = tp->lost_skb_hint;
2304         if (skb) {
2305                 /* Head already handled? */
2306                 if (mark_head && after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una))
2307                         return;
2308                 cnt = tp->lost_cnt_hint;
2309         } else {
2310                 skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
2311                 cnt = 0;
2312         }
2313
2314         skb_rbtree_walk_from(skb) {
2315                 /* TODO: do this better */
2316                 /* this is not the most efficient way to do this... */
2317                 tp->lost_skb_hint = skb;
2318                 tp->lost_cnt_hint = cnt;
2319
2320                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, loss_high))
2321                         break;
2322
2323                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2324                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
2325
2326                 if (cnt > packets)
2327                         break;
2328
2329                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST))
2330                         tcp_mark_skb_lost(sk, skb);
2331
2332                 if (mark_head)
2333                         break;
2334         }
2335         tcp_verify_left_out(tp);
2336 }
2337
2338 /* Account newly detected lost packet(s) */
2339
2340 static void tcp_update_scoreboard(struct sock *sk, int fast_rexmit)
2341 {
2342         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2343
2344         if (tcp_is_sack(tp)) {
2345                 int sacked_upto = tp->sacked_out - tp->reordering;
2346                 if (sacked_upto >= 0)
2347                         tcp_mark_head_lost(sk, sacked_upto, 0);
2348                 else if (fast_rexmit)
2349                         tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2350         }
2351 }
2352
2353 static bool tcp_tsopt_ecr_before(const struct tcp_sock *tp, u32 when)
2354 {
2355         return tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2356                before(tp->rx_opt.rcv_tsecr, when);
2357 }
2358
2359 /* skb is spurious retransmitted if the returned timestamp echo
2360  * reply is prior to the skb transmission time
2361  */
2362 static bool tcp_skb_spurious_retrans(const struct tcp_sock *tp,
2363                                      const struct sk_buff *skb)
2364 {
2365         return (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS) &&
2366                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tcp_skb_timestamp(skb));
2367 }
2368
2369 /* Nothing was retransmitted or returned timestamp is less
2370  * than timestamp of the first retransmission.
2371  */
2372 static inline bool tcp_packet_delayed(const struct tcp_sock *tp)
2373 {
2374         return tp->retrans_stamp &&
2375                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tp->retrans_stamp);
2376 }
2377
2378 /* Undo procedures. */
2379
2380 /* We can clear retrans_stamp when there are no retransmissions in the
2381  * window. It would seem that it is trivially available for us in
2382  * tp->retrans_out, however, that kind of assumptions doesn't consider
2383  * what will happen if errors occur when sending retransmission for the
2384  * second time. ...It could the that such segment has only
2385  * TCPCB_EVER_RETRANS set at the present time. It seems that checking
2386  * the head skb is enough except for some reneging corner cases that
2387  * are not worth the effort.
2388  *
2389  * Main reason for all this complexity is the fact that connection dying
2390  * time now depends on the validity of the retrans_stamp, in particular,
2391  * that successive retransmissions of a segment must not advance
2392  * retrans_stamp under any conditions.
2393  */
2394 static bool tcp_any_retrans_done(const struct sock *sk)
2395 {
2396         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2397         struct sk_buff *skb;
2398
2399         if (tp->retrans_out)
2400                 return true;
2401
2402         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
2403         if (unlikely(skb && TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS))
2404                 return true;
2405
2406         return false;
2407 }
2408
2409 static void DBGUNDO(struct sock *sk, const char *msg)
2410 {
2411 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
2412         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2413         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
2414
2415         if (sk->sk_family == AF_INET) {
2416                 pr_debug("Undo %s %pI4/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2417                          msg,
2418                          &inet->inet_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2419                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2420                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2421                          tp->packets_out);
2422         }
2423 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
2424         else if (sk->sk_family == AF_INET6) {
2425                 pr_debug("Undo %s %pI6/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2426                          msg,
2427                          &sk->sk_v6_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2428                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2429                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2430                          tp->packets_out);
2431         }
2432 #endif
2433 #endif
2434 }
2435
2436 static void tcp_undo_cwnd_reduction(struct sock *sk, bool unmark_loss)
2437 {
2438         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2439
2440         if (unmark_loss) {
2441                 struct sk_buff *skb;
2442
2443                 skb_rbtree_walk(skb, &sk->tcp_rtx_queue) {
2444                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
2445                 }
2446                 tp->lost_out = 0;
2447                 tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2448         }
2449
2450         if (tp->prior_ssthresh) {
2451                 const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2452
2453                 tp->snd_cwnd = icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd(sk);
2454
2455                 if (tp->prior_ssthresh > tp->snd_ssthresh) {
2456                         tp->snd_ssthresh = tp->prior_ssthresh;
2457                         tcp_ecn_withdraw_cwr(tp);
2458                 }
2459         }
2460         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2461         tp->undo_marker = 0;
2462         tp->rack.advanced = 1; /* Force RACK to re-exam losses */
2463 }
2464
2465 static inline bool tcp_may_undo(const struct tcp_sock *tp)
2466 {
2467         return tp->undo_marker && (!tp->undo_retrans || tcp_packet_delayed(tp));
2468 }
2469
2470 /* People celebrate: "We love our President!" */
2471 static bool tcp_try_undo_recovery(struct sock *sk)
2472 {
2473         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2474
2475         if (tcp_may_undo(tp)) {
2476                 int mib_idx;
2477
2478                 /* Happy end! We did not retransmit anything
2479                  * or our original transmission succeeded.
2480                  */
2481                 DBGUNDO(sk, inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss ? "loss" : "retrans");
2482                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2483                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
2484                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO;
2485                 else
2486                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFULLUNDO;
2487
2488                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2489         } else if (tp->rack.reo_wnd_persist) {
2490                 tp->rack.reo_wnd_persist--;
2491         }
2492         if (tp->snd_una == tp->high_seq && tcp_is_reno(tp)) {
2493                 /* Hold old state until something *above* high_seq
2494                  * is ACKed. For Reno it is MUST to prevent false
2495                  * fast retransmits (RFC2582). SACK TCP is safe. */
2496                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2497                         tp->retrans_stamp = 0;
2498                 return true;
2499         }
2500         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2501         tp->is_sack_reneg = 0;
2502         return false;
2503 }
2504
2505 /* Try to undo cwnd reduction, because D-SACKs acked all retransmitted data */
2506 static bool tcp_try_undo_dsack(struct sock *sk)
2507 {
2508         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2509
2510         if (tp->undo_marker && !tp->undo_retrans) {
2511                 tp->rack.reo_wnd_persist = min(TCP_RACK_RECOVERY_THRESH,
2512                                                tp->rack.reo_wnd_persist + 1);
2513                 DBGUNDO(sk, "D-SACK");
2514                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2515                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKUNDO);
2516                 return true;
2517         }
2518         return false;
2519 }
2520
2521 /* Undo during loss recovery after partial ACK or using F-RTO. */
2522 static bool tcp_try_undo_loss(struct sock *sk, bool frto_undo)
2523 {
2524         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2525
2526         if (frto_undo || tcp_may_undo(tp)) {
2527                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2528
2529                 DBGUNDO(sk, "partial loss");
2530                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO);
2531                 if (frto_undo)
2532                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2533                                         LINUX_MIB_TCPSPURIOUSRTOS);
2534                 inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2535                 if (frto_undo || tcp_is_sack(tp)) {
2536                         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2537                         tp->is_sack_reneg = 0;
2538                 }
2539                 return true;
2540         }
2541         return false;
2542 }
2543
2544 /* The cwnd reduction in CWR and Recovery uses the PRR algorithm in RFC 6937.
2545  * It computes the number of packets to send (sndcnt) based on packets newly
2546  * delivered:
2547  *   1) If the packets in flight is larger than ssthresh, PRR spreads the
2548  *      cwnd reductions across a full RTT.
2549  *   2) Otherwise PRR uses packet conservation to send as much as delivered.
2550  *      But when SND_UNA is acked without further losses,
2551  *      slow starts cwnd up to ssthresh to speed up the recovery.
2552  */
2553 static void tcp_init_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2554 {
2555         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2556
2557         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2558         tp->tlp_high_seq = 0;
2559         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2560         tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
2561         tp->prr_delivered = 0;
2562         tp->prr_out = 0;
2563         tp->snd_ssthresh = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2564         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2565 }
2566
2567 void tcp_cwnd_reduction(struct sock *sk, int newly_acked_sacked, int newly_lost, int flag)
2568 {
2569         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2570         int sndcnt = 0;
2571         int delta = tp->snd_ssthresh - tcp_packets_in_flight(tp);
2572
2573         if (newly_acked_sacked <= 0 || WARN_ON_ONCE(!tp->prior_cwnd))
2574                 return;
2575
2576         tp->prr_delivered += newly_acked_sacked;
2577         if (delta < 0) {
2578                 u64 dividend = (u64)tp->snd_ssthresh * tp->prr_delivered +
2579                                tp->prior_cwnd - 1;
2580                 sndcnt = div_u64(dividend, tp->prior_cwnd) - tp->prr_out;
2581         } else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED && !newly_lost) {
2582                 sndcnt = min_t(int, delta,
2583                                max_t(int, tp->prr_delivered - tp->prr_out,
2584                                      newly_acked_sacked) + 1);
2585         } else {
2586                 sndcnt = min(delta, newly_acked_sacked);
2587         }
2588         /* Force a fast retransmit upon entering fast recovery */
2589         sndcnt = max(sndcnt, (tp->prr_out ? 0 : 1));
2590         tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + sndcnt;
2591 }
2592
2593 static inline void tcp_end_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2594 {
2595         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2596
2597         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
2598                 return;
2599
2600         /* Reset cwnd to ssthresh in CWR or Recovery (unless it's undone) */
2601         if (tp->snd_ssthresh < TCP_INFINITE_SSTHRESH &&
2602             (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_CWR || tp->undo_marker)) {
2603                 tp->snd_cwnd = tp->snd_ssthresh;
2604                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2605         }
2606         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_COMPLETE_CWR);
2607 }
2608
2609 /* Enter CWR state. Disable cwnd undo since congestion is proven with ECN */
2610 void tcp_enter_cwr(struct sock *sk)
2611 {
2612         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2613
2614         tp->prior_ssthresh = 0;
2615         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
2616                 tp->undo_marker = 0;
2617                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2618                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
2619         }
2620 }
2621 EXPORT_SYMBOL(tcp_enter_cwr);
2622
2623 static void tcp_try_keep_open(struct sock *sk)
2624 {
2625         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2626         int state = TCP_CA_Open;
2627
2628         if (tcp_left_out(tp) || tcp_any_retrans_done(sk))
2629                 state = TCP_CA_Disorder;
2630
2631         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != state) {
2632                 tcp_set_ca_state(sk, state);
2633                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2634         }
2635 }
2636
2637 static void tcp_try_to_open(struct sock *sk, int flag)
2638 {
2639         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2640
2641         tcp_verify_left_out(tp);
2642
2643         if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2644                 tp->retrans_stamp = 0;
2645
2646         if (flag & FLAG_ECE)
2647                 tcp_enter_cwr(sk);
2648
2649         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR) {
2650                 tcp_try_keep_open(sk);
2651         }
2652 }
2653
2654 static void tcp_mtup_probe_failed(struct sock *sk)
2655 {
2656         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2657
2658         icsk->icsk_mtup.search_high = icsk->icsk_mtup.probe_size - 1;
2659         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2660         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPFAIL);
2661 }
2662
2663 static void tcp_mtup_probe_success(struct sock *sk)
2664 {
2665         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2666         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2667
2668         /* FIXME: breaks with very large cwnd */
2669         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2670         tp->snd_cwnd = tp->snd_cwnd *
2671                        tcp_mss_to_mtu(sk, tp->mss_cache) /
2672                        icsk->icsk_mtup.probe_size;
2673         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2674         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2675         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2676
2677         icsk->icsk_mtup.search_low = icsk->icsk_mtup.probe_size;
2678         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2679         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
2680         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPSUCCESS);
2681 }
2682
2683 /* Do a simple retransmit without using the backoff mechanisms in
2684  * tcp_timer. This is used for path mtu discovery.
2685  * The socket is already locked here.
2686  */
2687 void tcp_simple_retransmit(struct sock *sk)
2688 {
2689         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2690         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2691         struct sk_buff *skb;
2692         int mss;
2693
2694         /* A fastopen SYN request is stored as two separate packets within
2695          * the retransmit queue, this is done by tcp_send_syn_data().
2696          * As a result simply checking the MSS of the frames in the queue
2697          * will not work for the SYN packet.
2698          *
2699          * Us being here is an indication of a path MTU issue so we can
2700          * assume that the fastopen SYN was lost and just mark all the
2701          * frames in the retransmit queue as lost. We will use an MSS of
2702          * -1 to mark all frames as lost, otherwise compute the current MSS.
2703          */
2704         if (tp->syn_data && sk->sk_state == TCP_SYN_SENT)
2705                 mss = -1;
2706         else
2707                 mss = tcp_current_mss(sk);
2708
2709         skb_rbtree_walk(skb, &sk->tcp_rtx_queue) {
2710                 if (tcp_skb_seglen(skb) > mss)
2711                         tcp_mark_skb_lost(sk, skb);
2712         }
2713
2714         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2715
2716         if (!tp->lost_out)
2717                 return;
2718
2719         if (tcp_is_reno(tp))
2720                 tcp_limit_reno_sacked(tp);
2721
2722         tcp_verify_left_out(tp);
2723
2724         /* Don't muck with the congestion window here.
2725          * Reason is that we do not increase amount of _data_
2726          * in network, but units changed and effective
2727          * cwnd/ssthresh really reduced now.
2728          */
2729         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) {
2730                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2731                 tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2732                 tp->prior_ssthresh = 0;
2733                 tp->undo_marker = 0;
2734                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2735         }
2736         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2737 }
2738 EXPORT_SYMBOL(tcp_simple_retransmit);
2739
2740 void tcp_enter_recovery(struct sock *sk, bool ece_ack)
2741 {
2742         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2743         int mib_idx;
2744
2745         if (tcp_is_reno(tp))
2746                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENORECOVERY;
2747         else
2748                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKRECOVERY;
2749
2750         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2751
2752         tp->prior_ssthresh = 0;
2753         tcp_init_undo(tp);
2754
2755         if (!tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
2756                 if (!ece_ack)
2757                         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2758                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2759         }
2760         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Recovery);
2761 }
2762
2763 /* Process an ACK in CA_Loss state. Move to CA_Open if lost data are
2764  * recovered or spurious. Otherwise retransmits more on partial ACKs.
2765  */
2766 static void tcp_process_loss(struct sock *sk, int flag, int num_dupack,
2767                              int *rexmit)
2768 {
2769         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2770         bool recovered = !before(tp->snd_una, tp->high_seq);
2771
2772         if ((flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED || rcu_access_pointer(tp->fastopen_rsk)) &&
2773             tcp_try_undo_loss(sk, false))
2774                 return;
2775
2776         if (tp->frto) { /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 (sack enhanced version). */
2777                 /* Step 3.b. A timeout is spurious if not all data are
2778                  * lost, i.e., never-retransmitted data are (s)acked.
2779                  */
2780                 if ((flag & FLAG_ORIG_SACK_ACKED) &&
2781                     tcp_try_undo_loss(sk, true))
2782                         return;
2783
2784                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq)) {
2785                         if (flag & FLAG_DATA_SACKED || num_dupack)
2786                                 tp->frto = 0; /* Step 3.a. loss was real */
2787                 } else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED && !recovered) {
2788                         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2789                         /* Step 2.b. Try send new data (but deferred until cwnd
2790                          * is updated in tcp_ack()). Otherwise fall back to
2791                          * the conventional recovery.
2792                          */
2793                         if (!tcp_write_queue_empty(sk) &&
2794                             after(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt)) {
2795                                 *rexmit = REXMIT_NEW;
2796                                 return;
2797                         }
2798                         tp->frto = 0;
2799                 }
2800         }
2801
2802         if (recovered) {
2803                 /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 2.a and 1st part of step 3.a */
2804                 tcp_try_undo_recovery(sk);
2805                 return;
2806         }
2807         if (tcp_is_reno(tp)) {
2808                 /* A Reno DUPACK means new data in F-RTO step 2.b above are
2809                  * delivered. Lower inflight to clock out (re)tranmissions.
2810                  */
2811                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq) && num_dupack)
2812                         tcp_add_reno_sack(sk, num_dupack, flag & FLAG_ECE);
2813                 else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2814                         tcp_reset_reno_sack(tp);
2815         }
2816         *rexmit = REXMIT_LOST;
2817 }
2818
2819 static bool tcp_force_fast_retransmit(struct sock *sk)
2820 {
2821         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2822
2823         return after(tcp_highest_sack_seq(tp),
2824                      tp->snd_una + tp->reordering * tp->mss_cache);
2825 }
2826
2827 /* Undo during fast recovery after partial ACK. */
2828 static bool tcp_try_undo_partial(struct sock *sk, u32 prior_snd_una,
2829                                  bool *do_lost)
2830 {
2831         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2832
2833         if (tp->undo_marker && tcp_packet_delayed(tp)) {
2834                 /* Plain luck! Hole if filled with delayed
2835                  * packet, rather than with a retransmit. Check reordering.
2836                  */
2837                 tcp_check_sack_reordering(sk, prior_snd_una, 1);
2838
2839                 /* We are getting evidence that the reordering degree is higher
2840                  * than we realized. If there are no retransmits out then we
2841                  * can undo. Otherwise we clock out new packets but do not
2842                  * mark more packets lost or retransmit more.
2843                  */
2844                 if (tp->retrans_out)
2845                         return true;
2846
2847                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2848                         tp->retrans_stamp = 0;
2849
2850                 DBGUNDO(sk, "partial recovery");
2851                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2852                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPARTIALUNDO);
2853                 tcp_try_keep_open(sk);
2854         } else {
2855                 /* Partial ACK arrived. Force fast retransmit. */
2856                 *do_lost = tcp_force_fast_retransmit(sk);
2857         }
2858         return false;
2859 }
2860
2861 static void tcp_identify_packet_loss(struct sock *sk, int *ack_flag)
2862 {
2863         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2864
2865         if (tcp_rtx_queue_empty(sk))
2866                 return;
2867
2868         if (unlikely(tcp_is_reno(tp))) {
2869                 tcp_newreno_mark_lost(sk, *ack_flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED);
2870         } else if (tcp_is_rack(sk)) {
2871                 u32 prior_retrans = tp->retrans_out;
2872
2873                 if (tcp_rack_mark_lost(sk))
2874                         *ack_flag &= ~FLAG_SET_XMIT_TIMER;
2875                 if (prior_retrans > tp->retrans_out)
2876                         *ack_flag |= FLAG_LOST_RETRANS;
2877         }
2878 }
2879
2880 /* Process an event, which can update packets-in-flight not trivially.
2881  * Main goal of this function is to calculate new estimate for left_out,
2882  * taking into account both packets sitting in receiver's buffer and
2883  * packets lost by network.
2884  *
2885  * Besides that it updates the congestion state when packet loss or ECN
2886  * is detected. But it does not reduce the cwnd, it is done by the
2887  * congestion control later.
2888  *
2889  * It does _not_ decide what to send, it is made in function
2890  * tcp_xmit_retransmit_queue().
2891  */
2892 static void tcp_fastretrans_alert(struct sock *sk, const u32 prior_snd_una,
2893                                   int num_dupack, int *ack_flag, int *rexmit)
2894 {
2895         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2896         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2897         int fast_rexmit = 0, flag = *ack_flag;
2898         bool ece_ack = flag & FLAG_ECE;
2899         bool do_lost = num_dupack || ((flag & FLAG_DATA_SACKED) &&
2900                                       tcp_force_fast_retransmit(sk));
2901
2902         if (!tp->packets_out && tp->sacked_out)
2903                 tp->sacked_out = 0;
2904
2905         /* Now state machine starts.
2906          * A. ECE, hence prohibit cwnd undoing, the reduction is required. */
2907         if (ece_ack)
2908                 tp->prior_ssthresh = 0;
2909
2910         /* B. In all the states check for reneging SACKs. */
2911         if (tcp_check_sack_reneging(sk, flag))
2912                 return;
2913
2914         /* C. Check consistency of the current state. */
2915         tcp_verify_left_out(tp);
2916
2917         /* D. Check state exit conditions. State can be terminated
2918          *    when high_seq is ACKed. */
2919         if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open) {
2920                 WARN_ON(tp->retrans_out != 0 && !tp->syn_data);
2921                 tp->retrans_stamp = 0;
2922         } else if (!before(tp->snd_una, tp->high_seq)) {
2923                 switch (icsk->icsk_ca_state) {
2924                 case TCP_CA_CWR:
2925                         /* CWR is to be held something *above* high_seq
2926                          * is ACKed for CWR bit to reach receiver. */
2927                         if (tp->snd_una != tp->high_seq) {
2928                                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2929                                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2930                         }
2931                         break;
2932
2933                 case TCP_CA_Recovery:
2934                         if (tcp_is_reno(tp))
2935                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2936                         if (tcp_try_undo_recovery(sk))
2937                                 return;
2938                         tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2939                         break;
2940                 }
2941         }
2942
2943         /* E. Process state. */
2944         switch (icsk->icsk_ca_state) {
2945         case TCP_CA_Recovery:
2946                 if (!(flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) {
2947                         if (tcp_is_reno(tp))
2948                                 tcp_add_reno_sack(sk, num_dupack, ece_ack);
2949                 } else if (tcp_try_undo_partial(sk, prior_snd_una, &do_lost))
2950                         return;
2951
2952                 if (tcp_try_undo_dsack(sk))
2953                         tcp_try_keep_open(sk);
2954
2955                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
2956                 if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery) {
2957                         if (!tcp_time_to_recover(sk, flag))
2958                                 return;
2959                         /* Undo reverts the recovery state. If loss is evident,
2960                          * starts a new recovery (e.g. reordering then loss);
2961                          */
2962                         tcp_enter_recovery(sk, ece_ack);
2963                 }
2964                 break;
2965         case TCP_CA_Loss:
2966                 tcp_process_loss(sk, flag, num_dupack, rexmit);
2967                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
2968                 if (!(icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open ||
2969                       (*ack_flag & FLAG_LOST_RETRANS)))
2970                         return;
2971                 /* Change state if cwnd is undone or retransmits are lost */
2972                 fallthrough;
2973         default:
2974                 if (tcp_is_reno(tp)) {
2975                         if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2976                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2977                         tcp_add_reno_sack(sk, num_dupack, ece_ack);
2978                 }
2979
2980                 if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder)
2981                         tcp_try_undo_dsack(sk);
2982
2983                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
2984                 if (!tcp_time_to_recover(sk, flag)) {
2985                         tcp_try_to_open(sk, flag);
2986                         return;
2987                 }
2988
2989                 /* MTU probe failure: don't reduce cwnd */
2990                 if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR &&
2991                     icsk->icsk_mtup.probe_size &&
2992                     tp->snd_una == tp->mtu_probe.probe_seq_start) {
2993                         tcp_mtup_probe_failed(sk);
2994                         /* Restores the reduction we did in tcp_mtup_probe() */
2995                         tp->snd_cwnd++;
2996                         tcp_simple_retransmit(sk);
2997                         return;
2998                 }
2999
3000                 /* Otherwise enter Recovery state */
3001                 tcp_enter_recovery(sk, ece_ack);
3002                 fast_rexmit = 1;
3003         }
3004
3005         if (!tcp_is_rack(sk) && do_lost)
3006                 tcp_update_scoreboard(sk, fast_rexmit);
3007         *rexmit = REXMIT_LOST;
3008 }
3009
3010 static void tcp_update_rtt_min(struct sock *sk, u32 rtt_us, const int flag)
3011 {
3012         u32 wlen = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_rtt_wlen * HZ;
3013         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3014
3015         if ((flag & FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED) && rtt_us > tcp_min_rtt(tp)) {
3016                 /* If the remote keeps returning delayed ACKs, eventually
3017                  * the min filter would pick it up and overestimate the
3018                  * prop. delay when it expires. Skip suspected delayed ACKs.
3019                  */
3020                 return;
3021         }
3022         minmax_running_min(&tp->rtt_min, wlen, tcp_jiffies32,
3023                            rtt_us ? : jiffies_to_usecs(1));
3024 }
3025
3026 static bool tcp_ack_update_rtt(struct sock *sk, const int flag,
3027                                long seq_rtt_us, long sack_rtt_us,
3028                                long ca_rtt_us, struct rate_sample *rs)
3029 {
3030         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3031
3032         /* Prefer RTT measured from ACK's timing to TS-ECR. This is because
3033          * broken middle-boxes or peers may corrupt TS-ECR fields. But
3034          * Karn's algorithm forbids taking RTT if some retransmitted data
3035          * is acked (RFC6298).
3036          */
3037         if (seq_rtt_us < 0)
3038                 seq_rtt_us = sack_rtt_us;
3039
3040         /* RTTM Rule: A TSecr value received in a segment is used to
3041          * update the averaged RTT measurement only if the segment
3042          * acknowledges some new data, i.e., only if it advances the
3043          * left edge of the send window.
3044          * See draft-ietf-tcplw-high-performance-00, section 3.3.
3045          */
3046         if (seq_rtt_us < 0 && tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
3047             flag & FLAG_ACKED) {
3048                 u32 delta = tcp_time_stamp(tp) - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
3049
3050                 if (likely(delta < INT_MAX / (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ))) {
3051                         if (!delta)
3052                                 delta = 1;
3053                         seq_rtt_us = delta * (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
3054                         ca_rtt_us = seq_rtt_us;
3055                 }
3056         }
3057         rs->rtt_us = ca_rtt_us; /* RTT of last (S)ACKed packet (or -1) */
3058         if (seq_rtt_us < 0)
3059                 return false;
3060
3061         /* ca_rtt_us >= 0 is counting on the invariant that ca_rtt_us is
3062          * always taken together with ACK, SACK, or TS-opts. Any negative
3063          * values will be skipped with the seq_rtt_us < 0 check above.
3064          */
3065         tcp_update_rtt_min(sk, ca_rtt_us, flag);
3066         tcp_rtt_estimator(sk, seq_rtt_us);
3067         tcp_set_rto(sk);
3068
3069         /* RFC6298: only reset backoff on valid RTT measurement. */
3070         inet_csk(sk)->icsk_backoff = 0;
3071         return true;
3072 }
3073
3074 /* Compute time elapsed between (last) SYNACK and the ACK completing 3WHS. */
3075 void tcp_synack_rtt_meas(struct sock *sk, struct request_sock *req)
3076 {
3077         struct rate_sample rs;
3078         long rtt_us = -1L;
3079
3080         if (req && !req->num_retrans && tcp_rsk(req)->snt_synack)
3081                 rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tcp_clock_us(), tcp_rsk(req)->snt_synack);
3082
3083         tcp_ack_update_rtt(sk, FLAG_SYN_ACKED, rtt_us, -1L, rtt_us, &rs);
3084 }
3085
3086
3087 static void tcp_cong_avoid(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked)
3088 {
3089         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3090
3091         icsk->icsk_ca_ops->cong_avoid(sk, ack, acked);
3092         tcp_sk(sk)->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
3093 }
3094
3095 /* Restart timer after forward progress on connection.
3096  * RFC2988 recommends to restart timer to now+rto.
3097  */
3098 void tcp_rearm_rto(struct sock *sk)
3099 {
3100         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3101         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3102
3103         /* If the retrans timer is currently being used by Fast Open
3104          * for SYN-ACK retrans purpose, stay put.
3105          */
3106         if (rcu_access_pointer(tp->fastopen_rsk))
3107                 return;
3108
3109         if (!tp->packets_out) {
3110                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS);
3111         } else {
3112                 u32 rto = inet_csk(sk)->icsk_rto;
3113                 /* Offset the time elapsed after installing regular RTO */
3114                 if (icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_REO_TIMEOUT ||
3115                     icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
3116                         s64 delta_us = tcp_rto_delta_us(sk);
3117                         /* delta_us may not be positive if the socket is locked
3118                          * when the retrans timer fires and is rescheduled.
3119                          */
3120                         rto = usecs_to_jiffies(max_t(int, delta_us, 1));
3121                 }
3122                 tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS, rto,
3123                                      TCP_RTO_MAX);
3124         }
3125 }
3126
3127 /* Try to schedule a loss probe; if that doesn't work, then schedule an RTO. */
3128 static void tcp_set_xmit_timer(struct sock *sk)
3129 {
3130         if (!tcp_schedule_loss_probe(sk, true))
3131                 tcp_rearm_rto(sk);
3132 }
3133
3134 /* If we get here, the whole TSO packet has not been acked. */
3135 static u32 tcp_tso_acked(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3136 {
3137         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3138         u32 packets_acked;
3139
3140         BUG_ON(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una));
3141
3142         packets_acked = tcp_skb_pcount(skb);
3143         if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3144                 return 0;
3145         packets_acked -= tcp_skb_pcount(skb);
3146
3147         if (packets_acked) {
3148                 BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) == 0);
3149                 BUG_ON(!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq));
3150         }
3151
3152         return packets_acked;
3153 }
3154
3155 static void tcp_ack_tstamp(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
3156                            const struct sk_buff *ack_skb, u32 prior_snd_una)
3157 {
3158         const struct skb_shared_info *shinfo;
3159
3160         /* Avoid cache line misses to get skb_shinfo() and shinfo->tx_flags */
3161         if (likely(!TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack))
3162                 return;
3163
3164         shinfo = skb_shinfo(skb);
3165         if (!before(shinfo->tskey, prior_snd_una) &&
3166             before(shinfo->tskey, tcp_sk(sk)->snd_una)) {
3167                 tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3168                         __skb_tstamp_tx(skb, ack_skb, NULL, sk, SCM_TSTAMP_ACK);
3169                 } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3170         }
3171 }
3172
3173 /* Remove acknowledged frames from the retransmission queue. If our packet
3174  * is before the ack sequence we can discard it as it's confirmed to have
3175  * arrived at the other end.
3176  */
3177 static int tcp_clean_rtx_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
3178                                u32 prior_fack, u32 prior_snd_una,
3179                                struct tcp_sacktag_state *sack, bool ece_ack)
3180 {
3181         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3182         u64 first_ackt, last_ackt;
3183         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3184         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
3185         u32 reord = tp->snd_nxt; /* lowest acked un-retx un-sacked seq */
3186         struct sk_buff *skb, *next;
3187         bool fully_acked = true;
3188         long sack_rtt_us = -1L;
3189         long seq_rtt_us = -1L;
3190         long ca_rtt_us = -1L;
3191         u32 pkts_acked = 0;
3192         u32 last_in_flight = 0;
3193         bool rtt_update;
3194         int flag = 0;
3195
3196         first_ackt = 0;
3197
3198         for (skb = skb_rb_first(&sk->tcp_rtx_queue); skb; skb = next) {
3199                 struct tcp_skb_cb *scb = TCP_SKB_CB(skb);
3200                 const u32 start_seq = scb->seq;
3201                 u8 sacked = scb->sacked;
3202                 u32 acked_pcount;
3203
3204                 /* Determine how many packets and what bytes were acked, tso and else */
3205                 if (after(scb->end_seq, tp->snd_una)) {
3206                         if (tcp_skb_pcount(skb) == 1 ||
3207                             !after(tp->snd_una, scb->seq))
3208                                 break;
3209
3210                         acked_pcount = tcp_tso_acked(sk, skb);
3211                         if (!acked_pcount)
3212                                 break;
3213                         fully_acked = false;
3214                 } else {
3215                         acked_pcount = tcp_skb_pcount(skb);
3216                 }
3217
3218                 if (unlikely(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
3219                         if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
3220                                 tp->retrans_out -= acked_pcount;
3221                         flag |= FLAG_RETRANS_DATA_ACKED;
3222                 } else if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
3223                         last_ackt = tcp_skb_timestamp_us(skb);
3224                         WARN_ON_ONCE(last_ackt == 0);
3225                         if (!first_ackt)
3226                                 first_ackt = last_ackt;
3227
3228                         last_in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight;
3229                         if (before(start_seq, reord))
3230                                 reord = start_seq;
3231                         if (!after(scb->end_seq, tp->high_seq))
3232                                 flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3233                 }
3234
3235                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) {
3236                         tp->sacked_out -= acked_pcount;
3237                 } else if (tcp_is_sack(tp)) {
3238                         tcp_count_delivered(tp, acked_pcount, ece_ack);
3239                         if (!tcp_skb_spurious_retrans(tp, skb))
3240                                 tcp_rack_advance(tp, sacked, scb->end_seq,
3241                                                  tcp_skb_timestamp_us(skb));
3242                 }
3243                 if (sacked & TCPCB_LOST)
3244                         tp->lost_out -= acked_pcount;
3245
3246                 tp->packets_out -= acked_pcount;
3247                 pkts_acked += acked_pcount;
3248                 tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, sack->rate);
3249
3250                 /* Initial outgoing SYN's get put onto the write_queue
3251                  * just like anything else we transmit.  It is not
3252                  * true data, and if we misinform our callers that
3253                  * this ACK acks real data, we will erroneously exit
3254                  * connection startup slow start one packet too
3255                  * quickly.  This is severely frowned upon behavior.
3256                  */
3257                 if (likely(!(scb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
3258                         flag |= FLAG_DATA_ACKED;
3259                 } else {
3260                         flag |= FLAG_SYN_ACKED;
3261                         tp->retrans_stamp = 0;
3262                 }
3263
3264                 if (!fully_acked)
3265                         break;
3266
3267                 tcp_ack_tstamp(sk, skb, ack_skb, prior_snd_una);
3268
3269                 next = skb_rb_next(skb);
3270                 if (unlikely(skb == tp->retransmit_skb_hint))
3271                         tp->retransmit_skb_hint = NULL;
3272                 if (unlikely(skb == tp->lost_skb_hint))
3273                         tp->lost_skb_hint = NULL;
3274                 tcp_highest_sack_replace(sk, skb, next);
3275                 tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
3276         }
3277
3278         if (!skb)
3279                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3280
3281         if (likely(between(tp->snd_up, prior_snd_una, tp->snd_una)))
3282                 tp->snd_up = tp->snd_una;
3283
3284         if (skb) {
3285                 tcp_ack_tstamp(sk, skb, ack_skb, prior_snd_una);
3286                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
3287                         flag |= FLAG_SACK_RENEGING;
3288         }
3289
3290         if (likely(first_ackt) && !(flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)) {
3291                 seq_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, first_ackt);
3292                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, last_ackt);
3293
3294                 if (pkts_acked == 1 && last_in_flight < tp->mss_cache &&
3295                     last_in_flight && !prior_sacked && fully_acked &&
3296                     sack->rate->prior_delivered + 1 == tp->delivered &&
3297                     !(flag & (FLAG_CA_ALERT | FLAG_SYN_ACKED))) {
3298                         /* Conservatively mark a delayed ACK. It's typically
3299                          * from a lone runt packet over the round trip to
3300                          * a receiver w/o out-of-order or CE events.
3301                          */
3302                         flag |= FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED;
3303                 }
3304         }
3305         if (sack->first_sackt) {
3306                 sack_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->first_sackt);
3307                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->last_sackt);
3308         }
3309         rtt_update = tcp_ack_update_rtt(sk, flag, seq_rtt_us, sack_rtt_us,
3310                                         ca_rtt_us, sack->rate);
3311
3312         if (flag & FLAG_ACKED) {
3313                 flag |= FLAG_SET_XMIT_TIMER;  /* set TLP or RTO timer */
3314                 if (unlikely(icsk->icsk_mtup.probe_size &&
3315                              !after(tp->mtu_probe.probe_seq_end, tp->snd_una))) {
3316                         tcp_mtup_probe_success(sk);
3317                 }
3318
3319                 if (tcp_is_reno(tp)) {
3320                         tcp_remove_reno_sacks(sk, pkts_acked, ece_ack);
3321
3322                         /* If any of the cumulatively ACKed segments was
3323                          * retransmitted, non-SACK case cannot confirm that
3324                          * progress was due to original transmission due to
3325                          * lack of TCPCB_SACKED_ACKED bits even if some of
3326                          * the packets may have been never retransmitted.
3327                          */
3328                         if (flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)
3329                                 flag &= ~FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3330                 } else {
3331                         int delta;
3332
3333                         /* Non-retransmitted hole got filled? That's reordering */
3334                         if (before(reord, prior_fack))
3335                                 tcp_check_sack_reordering(sk, reord, 0);
3336
3337                         delta = prior_sacked - tp->sacked_out;
3338                         tp->lost_cnt_hint -= min(tp->lost_cnt_hint, delta);
3339                 }
3340         } else if (skb && rtt_update && sack_rtt_us >= 0 &&
3341                    sack_rtt_us > tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp,
3342                                                     tcp_skb_timestamp_us(skb))) {
3343                 /* Do not re-arm RTO if the sack RTT is measured from data sent
3344                  * after when the head was last (re)transmitted. Otherwise the
3345                  * timeout may continue to extend in loss recovery.
3346                  */
3347                 flag |= FLAG_SET_XMIT_TIMER;  /* set TLP or RTO timer */
3348         }
3349
3350         if (icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked) {
3351                 struct ack_sample sample = { .pkts_acked = pkts_acked,
3352                                              .rtt_us = sack->rate->rtt_us,
3353                                              .in_flight = last_in_flight };
3354
3355                 icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked(sk, &sample);
3356         }
3357
3358 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3359         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
3360         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
3361         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
3362         if (!tp->packets_out && tcp_is_sack(tp)) {
3363                 icsk = inet_csk(sk);
3364                 if (tp->lost_out) {
3365                         pr_debug("Leak l=%u %d\n",
3366                                  tp->lost_out, icsk->icsk_ca_state);
3367                         tp->lost_out = 0;
3368                 }
3369                 if (tp->sacked_out) {
3370                         pr_debug("Leak s=%u %d\n",
3371                                  tp->sacked_out, icsk->icsk_ca_state);
3372                         tp->sacked_out = 0;
3373                 }
3374                 if (tp->retrans_out) {
3375                         pr_debug("Leak r=%u %d\n",
3376                                  tp->retrans_out, icsk->icsk_ca_state);
3377                         tp->retrans_out = 0;
3378                 }
3379         }
3380 #endif
3381         return flag;
3382 }
3383
3384 static void tcp_ack_probe(struct sock *sk)
3385 {
3386         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3387         struct sk_buff *head = tcp_send_head(sk);
3388         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3389
3390         /* Was it a usable window open? */
3391         if (!head)
3392                 return;
3393         if (!after(TCP_SKB_CB(head)->end_seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3394                 icsk->icsk_backoff = 0;
3395                 icsk->icsk_probes_tstamp = 0;
3396                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0);
3397                 /* Socket must be waked up by subsequent tcp_data_snd_check().
3398                  * This function is not for random using!
3399                  */
3400         } else {
3401                 unsigned long when = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
3402
3403                 when = tcp_clamp_probe0_to_user_timeout(sk, when);
3404                 tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0, when, TCP_RTO_MAX);
3405         }
3406 }
3407
3408 static inline bool tcp_ack_is_dubious(const struct sock *sk, const int flag)
3409 {
3410         return !(flag & FLAG_NOT_DUP) || (flag & FLAG_CA_ALERT) ||
3411                 inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open;
3412 }
3413
3414 /* Decide wheather to run the increase function of congestion control. */
3415 static inline bool tcp_may_raise_cwnd(const struct sock *sk, const int flag)
3416 {
3417         /* If reordering is high then always grow cwnd whenever data is
3418          * delivered regardless of its ordering. Otherwise stay conservative
3419          * and only grow cwnd on in-order delivery (RFC5681). A stretched ACK w/
3420          * new SACK or ECE mark may first advance cwnd here and later reduce
3421          * cwnd in tcp_fastretrans_alert() based on more states.
3422          */
3423         if (tcp_sk(sk)->reordering > sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_reordering)
3424                 return flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS;
3425
3426         return flag & FLAG_DATA_ACKED;
3427 }
3428
3429 /* The "ultimate" congestion control function that aims to replace the rigid
3430  * cwnd increase and decrease control (tcp_cong_avoid,tcp_*cwnd_reduction).
3431  * It's called toward the end of processing an ACK with precise rate
3432  * information. All transmission or retransmission are delayed afterwards.
3433  */
3434 static void tcp_cong_control(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked_sacked,
3435                              int flag, const struct rate_sample *rs)
3436 {
3437         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3438
3439         if (icsk->icsk_ca_ops->cong_control) {
3440                 icsk->icsk_ca_ops->cong_control(sk, rs);
3441                 return;
3442         }
3443
3444         if (tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
3445                 /* Reduce cwnd if state mandates */
3446                 tcp_cwnd_reduction(sk, acked_sacked, rs->losses, flag);
3447         } else if (tcp_may_raise_cwnd(sk, flag)) {
3448                 /* Advance cwnd if state allows */
3449                 tcp_cong_avoid(sk, ack, acked_sacked);
3450         }
3451         tcp_update_pacing_rate(sk);
3452 }
3453
3454 /* Check that window update is acceptable.
3455  * The function assumes that snd_una<=ack<=snd_next.
3456  */
3457 static inline bool tcp_may_update_window(const struct tcp_sock *tp,
3458                                         const u32 ack, const u32 ack_seq,
3459                                         const u32 nwin)
3460 {
3461         return  after(ack, tp->snd_una) ||
3462                 after(ack_seq, tp->snd_wl1) ||
3463                 (ack_seq == tp->snd_wl1 && nwin > tp->snd_wnd);
3464 }
3465
3466 /* If we update tp->snd_una, also update tp->bytes_acked */
3467 static void tcp_snd_una_update(struct tcp_sock *tp, u32 ack)
3468 {
3469         u32 delta = ack - tp->snd_una;
3470
3471         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3472         tp->bytes_acked += delta;
3473         tp->snd_una = ack;
3474 }
3475
3476 /* If we update tp->rcv_nxt, also update tp->bytes_received */
3477 static void tcp_rcv_nxt_update(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3478 {
3479         u32 delta = seq - tp->rcv_nxt;
3480
3481         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3482         tp->bytes_received += delta;
3483         WRITE_ONCE(tp->rcv_nxt, seq);
3484 }
3485
3486 /* Update our send window.
3487  *
3488  * Window update algorithm, described in RFC793/RFC1122 (used in linux-2.2
3489  * and in FreeBSD. NetBSD's one is even worse.) is wrong.
3490  */
3491 static int tcp_ack_update_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, u32 ack,
3492                                  u32 ack_seq)
3493 {
3494         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3495         int flag = 0;
3496         u32 nwin = ntohs(tcp_hdr(skb)->window);
3497
3498         if (likely(!tcp_hdr(skb)->syn))
3499                 nwin <<= tp->rx_opt.snd_wscale;
3500
3501         if (tcp_may_update_window(tp, ack, ack_seq, nwin)) {
3502                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3503                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3504
3505                 if (tp->snd_wnd != nwin) {
3506                         tp->snd_wnd = nwin;
3507
3508                         /* Note, it is the only place, where
3509                          * fast path is recovered for sending TCP.
3510                          */
3511                         tp->pred_flags = 0;
3512                         tcp_fast_path_check(sk);
3513
3514                         if (!tcp_write_queue_empty(sk))
3515                                 tcp_slow_start_after_idle_check(sk);
3516
3517                         if (nwin > tp->max_window) {
3518                                 tp->max_window = nwin;
3519                                 tcp_sync_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie);
3520                         }
3521                 }
3522         }
3523
3524         tcp_snd_una_update(tp, ack);
3525
3526         return flag;
3527 }
3528
3529 static bool __tcp_oow_rate_limited(struct net *net, int mib_idx,
3530                                    u32 *last_oow_ack_time)
3531 {
3532         if (*last_oow_ack_time) {
3533                 s32 elapsed = (s32)(tcp_jiffies32 - *last_oow_ack_time);
3534
3535                 if (0 <= elapsed && elapsed < net->ipv4.sysctl_tcp_invalid_ratelimit) {
3536                         NET_INC_STATS(net, mib_idx);
3537                         return true;    /* rate-limited: don't send yet! */
3538                 }
3539         }
3540
3541         *last_oow_ack_time = tcp_jiffies32;
3542
3543         return false;   /* not rate-limited: go ahead, send dupack now! */
3544 }
3545
3546 /* Return true if we're currently rate-limiting out-of-window ACKs and
3547  * thus shouldn't send a dupack right now. We rate-limit dupacks in
3548  * response to out-of-window SYNs or ACKs to mitigate ACK loops or DoS
3549  * attacks that send repeated SYNs or ACKs for the same connection. To
3550  * do this, we do not send a duplicate SYNACK or ACK if the remote
3551  * endpoint is sending out-of-window SYNs or pure ACKs at a high rate.
3552  */
3553 bool tcp_oow_rate_limited(struct net *net, const struct sk_buff *skb,
3554                           int mib_idx, u32 *last_oow_ack_time)
3555 {
3556         /* Data packets without SYNs are not likely part of an ACK loop. */
3557         if ((TCP_SKB_CB(skb)->seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) &&
3558             !tcp_hdr(skb)->syn)
3559                 return false;
3560
3561         return __tcp_oow_rate_limited(net, mib_idx, last_oow_ack_time);
3562 }
3563
3564 /* RFC 5961 7 [ACK Throttling] */
3565 static void tcp_send_challenge_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3566 {
3567         /* unprotected vars, we dont care of overwrites */
3568         static u32 challenge_timestamp;
3569         static unsigned int challenge_count;
3570         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3571         struct net *net = sock_net(sk);
3572         u32 count, now;
3573
3574         /* First check our per-socket dupack rate limit. */
3575         if (__tcp_oow_rate_limited(net,
3576                                    LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDCHALLENGE,
3577                                    &tp->last_oow_ack_time))
3578                 return;
3579
3580         /* Then check host-wide RFC 5961 rate limit. */
3581         now = jiffies / HZ;
3582         if (now != challenge_timestamp) {
3583                 u32 ack_limit = net->ipv4.sysctl_tcp_challenge_ack_limit;
3584                 u32 half = (ack_limit + 1) >> 1;
3585
3586                 challenge_timestamp = now;
3587                 WRITE_ONCE(challenge_count, half + prandom_u32_max(ack_limit));
3588         }
3589         count = READ_ONCE(challenge_count);
3590         if (count > 0) {
3591                 WRITE_ONCE(challenge_count, count - 1);
3592                 NET_INC_STATS(net, LINUX_MIB_TCPCHALLENGEACK);
3593                 tcp_send_ack(sk);
3594         }
3595 }
3596
3597 static void tcp_store_ts_recent(struct tcp_sock *tp)
3598 {
3599         tp->rx_opt.ts_recent = tp->rx_opt.rcv_tsval;
3600         tp->rx_opt.ts_recent_stamp = ktime_get_seconds();
3601 }
3602
3603 static void tcp_replace_ts_recent(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3604 {
3605         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && !after(seq, tp->rcv_wup)) {
3606                 /* PAWS bug workaround wrt. ACK frames, the PAWS discard
3607                  * extra check below makes sure this can only happen
3608                  * for pure ACK frames.  -DaveM
3609                  *
3610                  * Not only, also it occurs for expired timestamps.
3611                  */
3612
3613                 if (tcp_paws_check(&tp->rx_opt, 0))
3614                         tcp_store_ts_recent(tp);
3615         }
3616 }
3617
3618 /* This routine deals with acks during a TLP episode and ends an episode by
3619  * resetting tlp_high_seq. Ref: TLP algorithm in draft-ietf-tcpm-rack
3620  */
3621 static void tcp_process_tlp_ack(struct sock *sk, u32 ack, int flag)
3622 {
3623         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3624
3625         if (before(ack, tp->tlp_high_seq))
3626                 return;
3627
3628         if (!tp->tlp_retrans) {
3629                 /* TLP of new data has been acknowledged */
3630                 tp->tlp_high_seq = 0;
3631         } else if (flag & FLAG_DSACKING_ACK) {
3632                 /* This DSACK means original and TLP probe arrived; no loss */
3633                 tp->tlp_high_seq = 0;
3634         } else if (after(ack, tp->tlp_high_seq)) {
3635                 /* ACK advances: there was a loss, so reduce cwnd. Reset
3636                  * tlp_high_seq in tcp_init_cwnd_reduction()
3637                  */
3638                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
3639                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
3640                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
3641                 tcp_try_keep_open(sk);
3642                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
3643                                 LINUX_MIB_TCPLOSSPROBERECOVERY);
3644         } else if (!(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED |
3645                              FLAG_NOT_DUP | FLAG_DATA_SACKED))) {
3646                 /* Pure dupack: original and TLP probe arrived; no loss */
3647                 tp->tlp_high_seq = 0;
3648         }
3649 }
3650
3651 static inline void tcp_in_ack_event(struct sock *sk, u32 flags)
3652 {
3653         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3654
3655         if (icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event)
3656                 icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event(sk, flags);
3657 }
3658
3659 /* Congestion control has updated the cwnd already. So if we're in
3660  * loss recovery then now we do any new sends (for FRTO) or
3661  * retransmits (for CA_Loss or CA_recovery) that make sense.
3662  */
3663 static void tcp_xmit_recovery(struct sock *sk, int rexmit)
3664 {
3665         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3666
3667         if (rexmit == REXMIT_NONE || sk->sk_state == TCP_SYN_SENT)
3668                 return;
3669
3670         if (unlikely(rexmit == REXMIT_NEW)) {
3671                 __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk),
3672                                           TCP_NAGLE_OFF);
3673                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq))
3674                         return;
3675                 tp->frto = 0;
3676         }
3677         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3678 }
3679
3680 /* Returns the number of packets newly acked or sacked by the current ACK */
3681 static u32 tcp_newly_delivered(struct sock *sk, u32 prior_delivered, int flag)
3682 {
3683         const struct net *net = sock_net(sk);
3684         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3685         u32 delivered;
3686
3687         delivered = tp->delivered - prior_delivered;
3688         NET_ADD_STATS(net, LINUX_MIB_TCPDELIVERED, delivered);
3689         if (flag & FLAG_ECE)
3690                 NET_ADD_STATS(net, LINUX_MIB_TCPDELIVEREDCE, delivered);
3691
3692         return delivered;
3693 }
3694
3695 /* This routine deals with incoming acks, but not outgoing ones. */
3696 static int tcp_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int flag)
3697 {
3698         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3699         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3700         struct tcp_sacktag_state sack_state;
3701         struct rate_sample rs = { .prior_delivered = 0 };
3702         u32 prior_snd_una = tp->snd_una;
3703         bool is_sack_reneg = tp->is_sack_reneg;
3704         u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3705         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3706         int num_dupack = 0;
3707         int prior_packets = tp->packets_out;
3708         u32 delivered = tp->delivered;
3709         u32 lost = tp->lost;
3710         int rexmit = REXMIT_NONE; /* Flag to (re)transmit to recover losses */
3711         u32 prior_fack;
3712
3713         sack_state.first_sackt = 0;
3714         sack_state.rate = &rs;
3715         sack_state.sack_delivered = 0;
3716
3717         /* We very likely will need to access rtx queue. */
3718         prefetch(sk->tcp_rtx_queue.rb_node);
3719
3720         /* If the ack is older than previous acks
3721          * then we can probably ignore it.
3722          */
3723         if (before(ack, prior_snd_una)) {
3724                 /* RFC 5961 5.2 [Blind Data Injection Attack].[Mitigation] */
3725                 if (before(ack, prior_snd_una - tp->max_window)) {
3726                         if (!(flag & FLAG_NO_CHALLENGE_ACK))
3727                                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
3728                         return -1;
3729                 }
3730                 goto old_ack;
3731         }
3732
3733         /* If the ack includes data we haven't sent yet, discard
3734          * this segment (RFC793 Section 3.9).
3735          */
3736         if (after(ack, tp->snd_nxt))
3737                 return -1;
3738
3739         if (after(ack, prior_snd_una)) {
3740                 flag |= FLAG_SND_UNA_ADVANCED;
3741                 icsk->icsk_retransmits = 0;
3742
3743 #if IS_ENABLED(CONFIG_TLS_DEVICE)
3744                 if (static_branch_unlikely(&clean_acked_data_enabled.key))
3745                         if (icsk->icsk_clean_acked)
3746                                 icsk->icsk_clean_acked(sk, ack);
3747 #endif
3748         }
3749
3750         prior_fack = tcp_is_sack(tp) ? tcp_highest_sack_seq(tp) : tp->snd_una;
3751         rs.prior_in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
3752
3753         /* ts_recent update must be made after we are sure that the packet
3754          * is in window.
3755          */
3756         if (flag & FLAG_UPDATE_TS_RECENT)
3757                 tcp_replace_ts_recent(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
3758
3759         if ((flag & (FLAG_SLOWPATH | FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) ==
3760             FLAG_SND_UNA_ADVANCED) {
3761                 /* Window is constant, pure forward advance.
3762                  * No more checks are required.
3763                  * Note, we use the fact that SND.UNA>=SND.WL2.
3764                  */
3765                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3766                 tcp_snd_una_update(tp, ack);
3767                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3768
3769                 tcp_in_ack_event(sk, CA_ACK_WIN_UPDATE);
3770
3771                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPACKS);
3772         } else {
3773                 u32 ack_ev_flags = CA_ACK_SLOWPATH;
3774
3775                 if (ack_seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
3776                         flag |= FLAG_DATA;
3777                 else
3778                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPUREACKS);
3779
3780                 flag |= tcp_ack_update_window(sk, skb, ack, ack_seq);
3781
3782                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked)
3783                         flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3784                                                         &sack_state);
3785
3786                 if (tcp_ecn_rcv_ecn_echo(tp, tcp_hdr(skb))) {
3787                         flag |= FLAG_ECE;
3788                         ack_ev_flags |= CA_ACK_ECE;
3789                 }
3790
3791                 if (sack_state.sack_delivered)
3792                         tcp_count_delivered(tp, sack_state.sack_delivered,
3793                                             flag & FLAG_ECE);
3794
3795                 if (flag & FLAG_WIN_UPDATE)
3796                         ack_ev_flags |= CA_ACK_WIN_UPDATE;
3797
3798                 tcp_in_ack_event(sk, ack_ev_flags);
3799         }
3800
3801         /* This is a deviation from RFC3168 since it states that:
3802          * "When the TCP data sender is ready to set the CWR bit after reducing
3803          * the congestion window, it SHOULD set the CWR bit only on the first
3804          * new data packet that it transmits."
3805          * We accept CWR on pure ACKs to be more robust
3806          * with widely-deployed TCP implementations that do this.
3807          */
3808         tcp_ecn_accept_cwr(sk, skb);
3809
3810         /* We passed data and got it acked, remove any soft error
3811          * log. Something worked...
3812          */
3813         sk->sk_err_soft = 0;
3814         icsk->icsk_probes_out = 0;
3815         tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3816         if (!prior_packets)
3817                 goto no_queue;
3818
3819         /* See if we can take anything off of the retransmit queue. */
3820         flag |= tcp_clean_rtx_queue(sk, skb, prior_fack, prior_snd_una,
3821                                     &sack_state, flag & FLAG_ECE);
3822
3823         tcp_rack_update_reo_wnd(sk, &rs);
3824
3825         if (tp->tlp_high_seq)
3826                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3827
3828         if (tcp_ack_is_dubious(sk, flag)) {
3829                 if (!(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED | FLAG_NOT_DUP))) {
3830                         num_dupack = 1;
3831                         /* Consider if pure acks were aggregated in tcp_add_backlog() */
3832                         if (!(flag & FLAG_DATA))
3833                                 num_dupack = max_t(u16, 1, skb_shinfo(skb)->gso_segs);
3834                 }
3835                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, num_dupack, &flag,
3836                                       &rexmit);
3837         }
3838
3839         /* If needed, reset TLP/RTO timer when RACK doesn't set. */
3840         if (flag & FLAG_SET_XMIT_TIMER)
3841                 tcp_set_xmit_timer(sk);
3842
3843         if ((flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS) || !(flag & FLAG_NOT_DUP))
3844                 sk_dst_confirm(sk);
3845
3846         delivered = tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3847         lost = tp->lost - lost;                 /* freshly marked lost */
3848         rs.is_ack_delayed = !!(flag & FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED);
3849         tcp_rate_gen(sk, delivered, lost, is_sack_reneg, sack_state.rate);
3850         tcp_cong_control(sk, ack, delivered, flag, sack_state.rate);
3851         tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3852         return 1;
3853
3854 no_queue:
3855         /* If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction. */
3856         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK) {
3857                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, num_dupack, &flag,
3858                                       &rexmit);
3859                 tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3860         }
3861         /* If this ack opens up a zero window, clear backoff.  It was
3862          * being used to time the probes, and is probably far higher than
3863          * it needs to be for normal retransmission.
3864          */
3865         tcp_ack_probe(sk);
3866
3867         if (tp->tlp_high_seq)
3868                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3869         return 1;
3870
3871 old_ack:
3872         /* If data was SACKed, tag it and see if we should send more data.
3873          * If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction.
3874          */
3875         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked) {
3876                 flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3877                                                 &sack_state);
3878                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, num_dupack, &flag,
3879                                       &rexmit);
3880                 tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3881                 tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3882         }
3883
3884         return 0;
3885 }
3886
3887 static void tcp_parse_fastopen_option(int len, const unsigned char *cookie,
3888                                       bool syn, struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3889                                       bool exp_opt)
3890 {
3891         /* Valid only in SYN or SYN-ACK with an even length.  */
3892         if (!foc || !syn || len < 0 || (len & 1))
3893                 return;
3894
3895         if (len >= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MIN &&
3896             len <= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MAX)
3897                 memcpy(foc->val, cookie, len);
3898         else if (len != 0)
3899                 len = -1;
3900         foc->len = len;
3901         foc->exp = exp_opt;
3902 }
3903
3904 static bool smc_parse_options(const struct tcphdr *th,
3905                               struct tcp_options_received *opt_rx,
3906                               const unsigned char *ptr,
3907                               int opsize)
3908 {
3909 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
3910         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
3911                 if (th->syn && !(opsize & 1) &&
3912                     opsize >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE &&
3913                     get_unaligned_be32(ptr) == TCPOPT_SMC_MAGIC) {
3914                         opt_rx->smc_ok = 1;
3915                         return true;
3916                 }
3917         }
3918 #endif
3919         return false;
3920 }
3921
3922 /* Try to parse the MSS option from the TCP header. Return 0 on failure, clamped
3923  * value on success.
3924  */
3925 static u16 tcp_parse_mss_option(const struct tcphdr *th, u16 user_mss)
3926 {
3927         const unsigned char *ptr = (const unsigned char *)(th + 1);
3928         int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr);
3929         u16 mss = 0;
3930
3931         while (length > 0) {
3932                 int opcode = *ptr++;
3933                 int opsize;
3934
3935                 switch (opcode) {
3936                 case TCPOPT_EOL:
3937                         return mss;
3938                 case TCPOPT_NOP:        /* Ref: RFC 793 section 3.1 */
3939                         length--;
3940                         continue;
3941                 default:
3942                         if (length < 2)
3943                                 return mss;
3944                         opsize = *ptr++;
3945                         if (opsize < 2) /* "silly options" */
3946                                 return mss;
3947                         if (opsize > length)
3948                                 return mss;     /* fail on partial options */
3949                         if (opcode == TCPOPT_MSS && opsize == TCPOLEN_MSS) {
3950                                 u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
3951
3952                                 if (in_mss) {
3953                                         if (user_mss && user_mss < in_mss)
3954                                                 in_mss = user_mss;
3955                                         mss = in_mss;
3956                                 }
3957                         }
3958                         ptr += opsize - 2;
3959                         length -= opsize;
3960                 }
3961         }
3962         return mss;
3963 }
3964
3965 /* Look for tcp options. Normally only called on SYN and SYNACK packets.
3966  * But, this can also be called on packets in the established flow when
3967  * the fast version below fails.
3968  */
3969 void tcp_parse_options(const struct net *net,
3970                        const struct sk_buff *skb,
3971                        struct tcp_options_received *opt_rx, int estab,
3972                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
3973 {
3974         const unsigned char *ptr;
3975         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3976         int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr);
3977
3978         ptr = (const unsigned char *)(th + 1);
3979         opt_rx->saw_tstamp = 0;
3980         opt_rx->saw_unknown = 0;
3981
3982         while (length > 0) {
3983                 int opcode = *ptr++;
3984                 int opsize;
3985
3986                 switch (opcode) {
3987                 case TCPOPT_EOL:
3988                         return;
3989                 case TCPOPT_NOP:        /* Ref: RFC 793 section 3.1 */
3990                         length--;
3991                         continue;
3992                 default:
3993                         if (length < 2)
3994                                 return;
3995                         opsize = *ptr++;
3996                         if (opsize < 2) /* "silly options" */
3997                                 return;
3998                         if (opsize > length)
3999                                 return; /* don't parse partial options */
4000                         switch (opcode) {
4001                         case TCPOPT_MSS:
4002                                 if (opsize == TCPOLEN_MSS && th->syn && !estab) {
4003                                         u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
4004                                         if (in_mss) {
4005                                                 if (opt_rx->user_mss &&
4006                                                     opt_rx->user_mss < in_mss)
4007                                                         in_mss = opt_rx->user_mss;
4008                                                 opt_rx->mss_clamp = in_mss;
4009                                         }
4010                                 }
4011                                 break;
4012                         case TCPOPT_WINDOW:
4013                                 if (opsize == TCPOLEN_WINDOW && th->syn &&
4014                                     !estab && net->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling) {
4015                                         __u8 snd_wscale = *(__u8 *)ptr;
4016                                         opt_rx->wscale_ok = 1;
4017                                         if (snd_wscale > TCP_MAX_WSCALE) {
4018                                                 net_info_ratelimited("%s: Illegal window scaling value %d > %u received\n",
4019                                                                      __func__,
4020                                                                      snd_wscale,
4021                                                                      TCP_MAX_WSCALE);
4022                                                 snd_wscale = TCP_MAX_WSCALE;
4023                                         }
4024                                         opt_rx->snd_wscale = snd_wscale;
4025                                 }
4026                                 break;
4027                         case TCPOPT_TIMESTAMP:
4028                                 if ((opsize == TCPOLEN_TIMESTAMP) &&
4029                                     ((estab && opt_rx->tstamp_ok) ||
4030                                      (!estab && net->ipv4.sysctl_tcp_timestamps))) {
4031                                         opt_rx->saw_tstamp = 1;
4032                                         opt_rx->rcv_tsval = get_unaligned_be32(ptr);
4033                                         opt_rx->rcv_tsecr = get_unaligned_be32(ptr + 4);
4034                                 }
4035                                 break;
4036                         case TCPOPT_SACK_PERM:
4037                                 if (opsize == TCPOLEN_SACK_PERM && th->syn &&
4038                                     !estab && net->ipv4.sysctl_tcp_sack) {
4039                                         opt_rx->sack_ok = TCP_SACK_SEEN;
4040                                         tcp_sack_reset(opt_rx);
4041                                 }
4042                                 break;
4043
4044                         case TCPOPT_SACK:
4045                                 if ((opsize >= (TCPOLEN_SACK_BASE + TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)) &&
4046                                    !((opsize - TCPOLEN_SACK_BASE) % TCPOLEN_SACK_PERBLOCK) &&
4047                                    opt_rx->sack_ok) {
4048                                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = (ptr - 2) - (unsigned char *)th;
4049                                 }
4050                                 break;
4051 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
4052                         case TCPOPT_MD5SIG:
4053                                 /*
4054                                  * The MD5 Hash has already been
4055                                  * checked (see tcp_v{4,6}_do_rcv()).
4056                                  */
4057                                 break;
4058 #endif
4059                         case TCPOPT_FASTOPEN:
4060                                 tcp_parse_fastopen_option(
4061                                         opsize - TCPOLEN_FASTOPEN_BASE,
4062                                         ptr, th->syn, foc, false);
4063                                 break;
4064
4065                         case TCPOPT_EXP:
4066                                 /* Fast Open option shares code 254 using a
4067                                  * 16 bits magic number.
4068                                  */
4069                                 if (opsize >= TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE &&
4070                                     get_unaligned_be16(ptr) ==
4071                                     TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC) {
4072                                         tcp_parse_fastopen_option(opsize -
4073                                                 TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE,
4074                                                 ptr + 2, th->syn, foc, true);
4075                                         break;
4076                                 }
4077
4078                                 if (smc_parse_options(th, opt_rx, ptr, opsize))
4079                                         break;
4080
4081                                 opt_rx->saw_unknown = 1;
4082                                 break;
4083
4084                         default:
4085                                 opt_rx->saw_unknown = 1;
4086                         }
4087                         ptr += opsize-2;
4088                         length -= opsize;
4089                 }
4090         }
4091 }
4092 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_options);
4093
4094 static bool tcp_parse_aligned_timestamp(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
4095 {
4096         const __be32 *ptr = (const __be32 *)(th + 1);
4097
4098         if (*ptr == htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16)
4099                           | (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) | TCPOLEN_TIMESTAMP)) {
4100                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 1;
4101                 ++ptr;
4102                 tp->rx_opt.rcv_tsval = ntohl(*ptr);
4103                 ++ptr;
4104                 if (*ptr)
4105                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = ntohl(*ptr) - tp->tsoffset;
4106                 else
4107                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = 0;
4108                 return true;
4109         }
4110         return false;
4111 }
4112
4113 /* Fast parse options. This hopes to only see timestamps.
4114  * If it is wrong it falls back on tcp_parse_options().
4115  */
4116 static bool tcp_fast_parse_options(const struct net *net,
4117                                    const struct sk_buff *skb,
4118                                    const struct tcphdr *th, struct tcp_sock *tp)
4119 {
4120         /* In the spirit of fast parsing, compare doff directly to constant
4121          * values.  Because equality is used, short doff can be ignored here.
4122          */
4123         if (th->doff == (sizeof(*th) / 4)) {
4124                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
4125                 return false;
4126         } else if (tp->rx_opt.tstamp_ok &&
4127                    th->doff == ((sizeof(*th) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) / 4)) {
4128                 if (tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
4129                         return true;
4130         }
4131
4132         tcp_parse_options(net, skb, &tp->rx_opt, 1, NULL);
4133         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
4134                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
4135
4136         return true;
4137 }
4138
4139 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
4140 /*
4141  * Parse MD5 Signature option
4142  */
4143 const u8 *tcp_parse_md5sig_option(const struct tcphdr *th)
4144 {
4145         int length = (th->doff << 2) - sizeof(*th);
4146         const u8 *ptr = (const u8 *)(th + 1);
4147
4148         /* If not enough data remaining, we can short cut */
4149         while (length >= TCPOLEN_MD5SIG) {
4150                 int opcode = *ptr++;
4151                 int opsize;
4152
4153                 switch (opcode) {
4154                 case TCPOPT_EOL:
4155                         return NULL;
4156                 case TCPOPT_NOP:
4157                         length--;
4158                         continue;
4159                 default:
4160                         opsize = *ptr++;
4161                         if (opsize < 2 || opsize > length)
4162                                 return NULL;
4163                         if (opcode == TCPOPT_MD5SIG)
4164                                 return opsize == TCPOLEN_MD5SIG ? ptr : NULL;
4165                 }
4166                 ptr += opsize - 2;
4167                 length -= opsize;
4168         }
4169         return NULL;
4170 }
4171 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_md5sig_option);
4172 #endif
4173
4174 /* Sorry, PAWS as specified is broken wrt. pure-ACKs -DaveM
4175  *
4176  * It is not fatal. If this ACK does _not_ change critical state (seqs, window)
4177  * it can pass through stack. So, the following predicate verifies that
4178  * this segment is not used for anything but congestion avoidance or
4179  * fast retransmit. Moreover, we even are able to eliminate most of such
4180  * second order effects, if we apply some small "replay" window (~RTO)
4181  * to timestamp space.
4182  *
4183  * All these measures still do not guarantee that we reject wrapped ACKs
4184  * on networks with high bandwidth, when sequence space is recycled fastly,
4185  * but it guarantees that such events will be very rare and do not affect
4186  * connection seriously. This doesn't look nice, but alas, PAWS is really
4187  * buggy extension.
4188  *
4189  * [ Later note. Even worse! It is buggy for segments _with_ data. RFC
4190  * states that events when retransmit arrives after original data are rare.
4191  * It is a blatant lie. VJ forgot about fast retransmit! 8)8) It is
4192  * the biggest problem on large power networks even with minor reordering.
4193  * OK, let's give it small replay window. If peer clock is even 1hz, it is safe
4194  * up to bandwidth of 18Gigabit/sec. 8) ]
4195  */
4196
4197 static int tcp_disordered_ack(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4198 {
4199         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4200         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
4201         u32 seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4202         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
4203
4204         return (/* 1. Pure ACK with correct sequence number. */
4205                 (th->ack && seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq && seq == tp->rcv_nxt) &&
4206
4207                 /* 2. ... and duplicate ACK. */
4208                 ack == tp->snd_una &&
4209
4210                 /* 3. ... and does not update window. */
4211                 !tcp_may_update_window(tp, ack, seq, ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale) &&
4212
4213                 /* 4. ... and sits in replay window. */
4214                 (s32)(tp->rx_opt.ts_recent - tp->rx_opt.rcv_tsval) <= (inet_csk(sk)->icsk_rto * 1024) / HZ);
4215 }
4216
4217 static inline bool tcp_paws_discard(const struct sock *sk,
4218                                    const struct sk_buff *skb)
4219 {
4220         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4221
4222         return !tcp_paws_check(&tp->rx_opt, TCP_PAWS_WINDOW) &&
4223                !tcp_disordered_ack(sk, skb);
4224 }
4225
4226 /* Check segment sequence number for validity.
4227  *
4228  * Segment controls are considered valid, if the segment
4229  * fits to the window after truncation to the window. Acceptability
4230  * of data (and SYN, FIN, of course) is checked separately.
4231  * See tcp_data_queue(), for example.
4232  *
4233  * Also, controls (RST is main one) are accepted using RCV.WUP instead
4234  * of RCV.NXT. Peer still did not advance his SND.UNA when we
4235  * delayed ACK, so that hisSND.UNA<=ourRCV.WUP.
4236  * (borrowed from freebsd)
4237  */
4238
4239 static inline bool tcp_sequence(const struct tcp_sock *tp, u32 seq, u32 end_seq)
4240 {
4241         return  !before(end_seq, tp->rcv_wup) &&
4242                 !after(seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp));
4243 }
4244
4245 /* When we get a reset we do this. */
4246 void tcp_reset(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4247 {
4248         trace_tcp_receive_reset(sk);
4249
4250         /* mptcp can't tell us to ignore reset pkts,
4251          * so just ignore the return value of mptcp_incoming_options().
4252          */
4253         if (sk_is_mptcp(sk))
4254                 mptcp_incoming_options(sk, skb);
4255
4256         /* We want the right error as BSD sees it (and indeed as we do). */
4257         switch (sk->sk_state) {
4258         case TCP_SYN_SENT:
4259                 sk->sk_err = ECONNREFUSED;
4260                 break;
4261         case TCP_CLOSE_WAIT:
4262                 sk->sk_err = EPIPE;
4263                 break;
4264         case TCP_CLOSE:
4265                 return;
4266         default:
4267                 sk->sk_err = ECONNRESET;
4268         }
4269         /* This barrier is coupled with smp_rmb() in tcp_poll() */
4270         smp_wmb();
4271
4272         tcp_write_queue_purge(sk);
4273         tcp_done(sk);
4274
4275         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4276                 sk_error_report(sk);
4277 }
4278
4279 /*
4280  *      Process the FIN bit. This now behaves as it is supposed to work
4281  *      and the FIN takes effect when it is validly part of sequence
4282  *      space. Not before when we get holes.
4283  *
4284  *      If we are ESTABLISHED, a received fin moves us to CLOSE-WAIT
4285  *      (and thence onto LAST-ACK and finally, CLOSE, we never enter
4286  *      TIME-WAIT)
4287  *
4288  *      If we are in FINWAIT-1, a received FIN indicates simultaneous
4289  *      close and we go into CLOSING (and later onto TIME-WAIT)
4290  *
4291  *      If we are in FINWAIT-2, a received FIN moves us to TIME-WAIT.
4292  */
4293 void tcp_fin(struct sock *sk)
4294 {
4295         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4296
4297         inet_csk_schedule_ack(sk);
4298
4299         sk->sk_shutdown |= RCV_SHUTDOWN;
4300         sock_set_flag(sk, SOCK_DONE);
4301
4302         switch (sk->sk_state) {
4303         case TCP_SYN_RECV:
4304         case TCP_ESTABLISHED:
4305                 /* Move to CLOSE_WAIT */
4306                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSE_WAIT);
4307                 inet_csk_enter_pingpong_mode(sk);
4308                 break;
4309
4310         case TCP_CLOSE_WAIT:
4311         case TCP_CLOSING:
4312                 /* Received a retransmission of the FIN, do
4313                  * nothing.
4314                  */
4315                 break;
4316         case TCP_LAST_ACK:
4317                 /* RFC793: Remain in the LAST-ACK state. */
4318                 break;
4319
4320         case TCP_FIN_WAIT1:
4321                 /* This case occurs when a simultaneous close
4322                  * happens, we must ack the received FIN and
4323                  * enter the CLOSING state.
4324                  */
4325                 tcp_send_ack(sk);
4326                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSING);
4327                 break;
4328         case TCP_FIN_WAIT2:
4329                 /* Received a FIN -- send ACK and enter TIME_WAIT. */
4330                 tcp_send_ack(sk);
4331                 tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
4332                 break;
4333         default:
4334                 /* Only TCP_LISTEN and TCP_CLOSE are left, in these
4335                  * cases we should never reach this piece of code.
4336                  */
4337                 pr_err("%s: Impossible, sk->sk_state=%d\n",
4338                        __func__, sk->sk_state);
4339                 break;
4340         }
4341
4342         /* It _is_ possible, that we have something out-of-order _after_ FIN.
4343          * Probably, we should reset in this case. For now drop them.
4344          */
4345         skb_rbtree_purge(&tp->out_of_order_queue);
4346         if (tcp_is_sack(tp))
4347                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4348         sk_mem_reclaim(sk);
4349
4350         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
4351                 sk->sk_state_change(sk);
4352
4353                 /* Do not send POLL_HUP for half duplex close. */
4354                 if (sk->sk_shutdown == SHUTDOWN_MASK ||
4355                     sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4356                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_HUP);
4357                 else
4358                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);
4359         }
4360 }
4361
4362 static inline bool tcp_sack_extend(struct tcp_sack_block *sp, u32 seq,
4363                                   u32 end_seq)
4364 {
4365         if (!after(seq, sp->end_seq) && !after(sp->start_seq, end_seq)) {
4366                 if (before(seq, sp->start_seq))
4367                         sp->start_seq = seq;
4368                 if (after(end_seq, sp->end_seq))
4369                         sp->end_seq = end_seq;
4370                 return true;
4371         }
4372         return false;
4373 }
4374
4375 static void tcp_dsack_set(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4376 {
4377         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4378
4379         if (tcp_is_sack(tp) && sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_dsack) {
4380                 int mib_idx;
4381
4382                 if (before(seq, tp->rcv_nxt))
4383                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOLDSENT;
4384                 else
4385                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOFOSENT;
4386
4387                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
4388
4389                 tp->rx_opt.dsack = 1;
4390                 tp->duplicate_sack[0].start_seq = seq;
4391                 tp->duplicate_sack[0].end_seq = end_seq;
4392         }
4393 }
4394
4395 static void tcp_dsack_extend(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4396 {
4397         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4398
4399         if (!tp->rx_opt.dsack)
4400                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4401         else
4402                 tcp_sack_extend(tp->duplicate_sack, seq, end_seq);
4403 }
4404
4405 static void tcp_rcv_spurious_retrans(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4406 {
4407         /* When the ACK path fails or drops most ACKs, the sender would
4408          * timeout and spuriously retransmit the same segment repeatedly.
4409          * The receiver remembers and reflects via DSACKs. Leverage the
4410          * DSACK state and change the txhash to re-route speculatively.
4411          */
4412         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tcp_sk(sk)->duplicate_sack[0].start_seq &&
4413             sk_rethink_txhash(sk))
4414                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDUPLICATEDATAREHASH);
4415 }
4416
4417 static void tcp_send_dupack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4418 {
4419         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4420
4421         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
4422             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4423                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4424                 tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
4425
4426                 if (tcp_is_sack(tp) && sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_dsack) {
4427                         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4428
4429                         tcp_rcv_spurious_retrans(sk, skb);
4430                         if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))
4431                                 end_seq = tp->rcv_nxt;
4432                         tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq);
4433                 }
4434         }
4435
4436         tcp_send_ack(sk);
4437 }
4438
4439 /* These routines update the SACK block as out-of-order packets arrive or
4440  * in-order packets close up the sequence space.
4441  */
4442 static void tcp_sack_maybe_coalesce(struct tcp_sock *tp)
4443 {
4444         int this_sack;
4445         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4446         struct tcp_sack_block *swalk = sp + 1;
4447
4448         /* See if the recent change to the first SACK eats into
4449          * or hits the sequence space of other SACK blocks, if so coalesce.
4450          */
4451         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;) {
4452                 if (tcp_sack_extend(sp, swalk->start_seq, swalk->end_seq)) {
4453                         int i;
4454
4455                         /* Zap SWALK, by moving every further SACK up by one slot.
4456                          * Decrease num_sacks.
4457                          */
4458                         tp->rx_opt.num_sacks--;
4459                         for (i = this_sack; i < tp->rx_opt.num_sacks; i++)
4460                                 sp[i] = sp[i + 1];
4461                         continue;
4462                 }
4463                 this_sack++;
4464                 swalk++;
4465         }
4466 }
4467
4468 static void tcp_sack_compress_send_ack(struct sock *sk)
4469 {
4470         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4471
4472         if (!tp->compressed_ack)
4473                 return;
4474
4475         if (hrtimer_try_to_cancel(&tp->compressed_ack_timer) == 1)
4476                 __sock_put(sk);
4477
4478         /* Since we have to send one ack finally,
4479          * substract one from tp->compressed_ack to keep
4480          * LINUX_MIB_TCPACKCOMPRESSED accurate.
4481          */
4482         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPACKCOMPRESSED,
4483                       tp->compressed_ack - 1);
4484
4485         tp->compressed_ack = 0;
4486         tcp_send_ack(sk);
4487 }
4488
4489 /* Reasonable amount of sack blocks included in TCP SACK option
4490  * The max is 4, but this becomes 3 if TCP timestamps are there.
4491  * Given that SACK packets might be lost, be conservative and use 2.
4492  */
4493 #define TCP_SACK_BLOCKS_EXPECTED 2
4494
4495 static void tcp_sack_new_ofo_skb(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4496 {
4497         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4498         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4499         int cur_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4500         int this_sack;
4501
4502         if (!cur_sacks)
4503                 goto new_sack;
4504
4505         for (this_sack = 0; this_sack < cur_sacks; this_sack++, sp++) {
4506                 if (tcp_sack_extend(sp, seq, end_seq)) {
4507                         if (this_sack >= TCP_SACK_BLOCKS_EXPECTED)
4508                                 tcp_sack_compress_send_ack(sk);
4509                         /* Rotate this_sack to the first one. */
4510                         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4511                                 swap(*sp, *(sp - 1));
4512                         if (cur_sacks > 1)
4513                                 tcp_sack_maybe_coalesce(tp);
4514                         return;
4515                 }
4516         }
4517
4518         if (this_sack >= TCP_SACK_BLOCKS_EXPECTED)
4519                 tcp_sack_compress_send_ack(sk);
4520
4521         /* Could not find an adjacent existing SACK, build a new one,
4522          * put it at the front, and shift everyone else down.  We
4523          * always know there is at least one SACK present already here.
4524          *
4525          * If the sack array is full, forget about the last one.
4526          */
4527         if (this_sack >= TCP_NUM_SACKS) {
4528                 this_sack--;
4529                 tp->rx_opt.num_sacks--;
4530                 sp--;
4531         }
4532         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4533                 *sp = *(sp - 1);
4534
4535 new_sack:
4536         /* Build the new head SACK, and we're done. */
4537         sp->start_seq = seq;
4538         sp->end_seq = end_seq;
4539         tp->rx_opt.num_sacks++;
4540 }
4541
4542 /* RCV.NXT advances, some SACKs should be eaten. */
4543
4544 static void tcp_sack_remove(struct tcp_sock *tp)
4545 {
4546         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4547         int num_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4548         int this_sack;
4549
4550         /* Empty ofo queue, hence, all the SACKs are eaten. Clear. */
4551         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4552                 tp->rx_opt.num_sacks = 0;
4553                 return;
4554         }
4555
4556         for (this_sack = 0; this_sack < num_sacks;) {
4557                 /* Check if the start of the sack is covered by RCV.NXT. */
4558                 if (!before(tp->rcv_nxt, sp->start_seq)) {
4559                         int i;
4560
4561                         /* RCV.NXT must cover all the block! */
4562                         WARN_ON(before(tp->rcv_nxt, sp->end_seq));
4563
4564                         /* Zap this SACK, by moving forward any other SACKS. */
4565                         for (i = this_sack+1; i < num_sacks; i++)
4566                                 tp->selective_acks[i-1] = tp->selective_acks[i];
4567                         num_sacks--;
4568                         continue;
4569                 }
4570                 this_sack++;
4571                 sp++;
4572         }
4573         tp->rx_opt.num_sacks = num_sacks;
4574 }
4575
4576 /**
4577  * tcp_try_coalesce - try to merge skb to prior one
4578  * @sk: socket
4579  * @to: prior buffer
4580  * @from: buffer to add in queue
4581  * @fragstolen: pointer to boolean
4582  *
4583  * Before queueing skb @from after @to, try to merge them
4584  * to reduce overall memory use and queue lengths, if cost is small.
4585  * Packets in ofo or receive queues can stay a long time.
4586  * Better try to coalesce them right now to avoid future collapses.
4587  * Returns true if caller should free @from instead of queueing it
4588  */
4589 static bool tcp_try_coalesce(struct sock *sk,
4590                              struct sk_buff *to,
4591                              struct sk_buff *from,
4592                              bool *fragstolen)
4593 {
4594         int delta;
4595
4596         *fragstolen = false;
4597
4598         /* Its possible this segment overlaps with prior segment in queue */
4599         if (TCP_SKB_CB(from)->seq != TCP_SKB_CB(to)->end_seq)
4600                 return false;
4601
4602         if (!mptcp_skb_can_collapse(to, from))
4603                 return false;
4604
4605 #ifdef CONFIG_TLS_DEVICE
4606         if (from->decrypted != to->decrypted)
4607                 return false;
4608 #endif
4609
4610         if (!skb_try_coalesce(to, from, fragstolen, &delta))
4611                 return false;
4612
4613         atomic_add(delta, &sk->sk_rmem_alloc);
4614         sk_mem_charge(sk, delta);
4615         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOALESCE);
4616         TCP_SKB_CB(to)->end_seq = TCP_SKB_CB(from)->end_seq;
4617         TCP_SKB_CB(to)->ack_seq = TCP_SKB_CB(from)->ack_seq;
4618         TCP_SKB_CB(to)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(from)->tcp_flags;
4619
4620         if (TCP_SKB_CB(from)->has_rxtstamp) {
4621                 TCP_SKB_CB(to)->has_rxtstamp = true;
4622                 to->tstamp = from->tstamp;
4623                 skb_hwtstamps(to)->hwtstamp = skb_hwtstamps(from)->hwtstamp;
4624         }
4625
4626         return true;
4627 }
4628
4629 static bool tcp_ooo_try_coalesce(struct sock *sk,
4630                              struct sk_buff *to,
4631                              struct sk_buff *from,
4632                              bool *fragstolen)
4633 {
4634         bool res = tcp_try_coalesce(sk, to, from, fragstolen);
4635
4636         /* In case tcp_drop() is called later, update to->gso_segs */
4637         if (res) {
4638                 u32 gso_segs = max_t(u16, 1, skb_shinfo(to)->gso_segs) +
4639                                max_t(u16, 1, skb_shinfo(from)->gso_segs);
4640
4641                 skb_shinfo(to)->gso_segs = min_t(u32, gso_segs, 0xFFFF);
4642         }
4643         return res;
4644 }
4645
4646 static void tcp_drop(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4647 {
4648         sk_drops_add(sk, skb);
4649         __kfree_skb(skb);
4650 }
4651
4652 /* This one checks to see if we can put data from the
4653  * out_of_order queue into the receive_queue.
4654  */
4655 static void tcp_ofo_queue(struct sock *sk)
4656 {
4657         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4658         __u32 dsack_high = tp->rcv_nxt;
4659         bool fin, fragstolen, eaten;
4660         struct sk_buff *skb, *tail;
4661         struct rb_node *p;
4662
4663         p = rb_first(&tp->out_of_order_queue);
4664         while (p) {
4665                 skb = rb_to_skb(p);
4666                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
4667                         break;
4668
4669                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack_high)) {
4670                         __u32 dsack = dsack_high;
4671                         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, dsack_high))
4672                                 dsack_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4673                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack);
4674                 }
4675                 p = rb_next(p);
4676                 rb_erase(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4677
4678                 if (unlikely(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))) {
4679                         tcp_drop(sk, skb);
4680                         continue;
4681                 }
4682
4683                 tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4684                 eaten = tail && tcp_try_coalesce(sk, tail, skb, &fragstolen);
4685                 tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4686                 fin = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN;
4687                 if (!eaten)
4688                         __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4689                 else
4690                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4691
4692                 if (unlikely(fin)) {
4693                         tcp_fin(sk);
4694                         /* tcp_fin() purges tp->out_of_order_queue,
4695                          * so we must end this loop right now.
4696                          */
4697                         break;
4698                 }
4699         }
4700 }
4701
4702 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk);
4703 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk);
4704
4705 static int tcp_try_rmem_schedule(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4706                                  unsigned int size)
4707 {
4708         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf ||
4709             !sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4710
4711                 if (tcp_prune_queue(sk) < 0)
4712                         return -1;
4713
4714                 while (!sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4715                         if (!tcp_prune_ofo_queue(sk))
4716                                 return -1;
4717                 }
4718         }
4719         return 0;
4720 }
4721
4722 static void tcp_data_queue_ofo(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4723 {
4724         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4725         struct rb_node **p, *parent;
4726         struct sk_buff *skb1;
4727         u32 seq, end_seq;
4728         bool fragstolen;
4729
4730         tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
4731
4732         if (unlikely(tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))) {
4733                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFODROP);
4734                 sk->sk_data_ready(sk);
4735                 tcp_drop(sk, skb);
4736                 return;
4737         }
4738
4739         /* Disable header prediction. */
4740         tp->pred_flags = 0;
4741         inet_csk_schedule_ack(sk);
4742
4743         tp->rcv_ooopack += max_t(u16, 1, skb_shinfo(skb)->gso_segs);
4744         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOQUEUE);
4745         seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4746         end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4747
4748         p = &tp->out_of_order_queue.rb_node;
4749         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4750                 /* Initial out of order segment, build 1 SACK. */
4751                 if (tcp_is_sack(tp)) {
4752                         tp->rx_opt.num_sacks = 1;
4753                         tp->selective_acks[0].start_seq = seq;
4754                         tp->selective_acks[0].end_seq = end_seq;
4755                 }
4756                 rb_link_node(&skb->rbnode, NULL, p);
4757                 rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4758                 tp->ooo_last_skb = skb;
4759                 goto end;
4760         }
4761
4762         /* In the typical case, we are adding an skb to the end of the list.
4763          * Use of ooo_last_skb avoids the O(Log(N)) rbtree lookup.
4764          */
4765         if (tcp_ooo_try_coalesce(sk, tp->ooo_last_skb,
4766                                  skb, &fragstolen)) {
4767 coalesce_done:
4768                 /* For non sack flows, do not grow window to force DUPACK
4769                  * and trigger fast retransmit.
4770                  */
4771                 if (tcp_is_sack(tp))
4772                         tcp_grow_window(sk, skb);
4773                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4774                 skb = NULL;
4775                 goto add_sack;
4776         }
4777         /* Can avoid an rbtree lookup if we are adding skb after ooo_last_skb */
4778         if (!before(seq, TCP_SKB_CB(tp->ooo_last_skb)->end_seq)) {
4779                 parent = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
4780                 p = &parent->rb_right;
4781                 goto insert;
4782         }
4783
4784         /* Find place to insert this segment. Handle overlaps on the way. */
4785         parent = NULL;
4786         while (*p) {
4787                 parent = *p;
4788                 skb1 = rb_to_skb(parent);
4789                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4790                         p = &parent->rb_left;
4791                         continue;
4792                 }
4793                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4794                         if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4795                                 /* All the bits are present. Drop. */
4796                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4797                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4798                                 tcp_drop(sk, skb);
4799                                 skb = NULL;
4800                                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4801                                 goto add_sack;
4802                         }
4803                         if (after(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4804                                 /* Partial overlap. */
4805                                 tcp_dsack_set(sk, seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4806                         } else {
4807                                 /* skb's seq == skb1's seq and skb covers skb1.
4808                                  * Replace skb1 with skb.
4809                                  */
4810                                 rb_replace_node(&skb1->rbnode, &skb->rbnode,
4811                                                 &tp->out_of_order_queue);
4812                                 tcp_dsack_extend(sk,
4813                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4814                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4815                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4816                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4817                                 tcp_drop(sk, skb1);
4818                                 goto merge_right;
4819                         }
4820                 } else if (tcp_ooo_try_coalesce(sk, skb1,
4821                                                 skb, &fragstolen)) {
4822                         goto coalesce_done;
4823                 }
4824                 p = &parent->rb_right;
4825         }
4826 insert:
4827         /* Insert segment into RB tree. */
4828         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
4829         rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4830
4831 merge_right:
4832         /* Remove other segments covered by skb. */
4833         while ((skb1 = skb_rb_next(skb)) != NULL) {
4834                 if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4835                         break;
4836                 if (before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4837                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4838                                          end_seq);
4839                         break;
4840                 }
4841                 rb_erase(&skb1->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4842                 tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4843                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4844                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4845                 tcp_drop(sk, skb1);
4846         }
4847         /* If there is no skb after us, we are the last_skb ! */
4848         if (!skb1)
4849                 tp->ooo_last_skb = skb;
4850
4851 add_sack:
4852         if (tcp_is_sack(tp))
4853                 tcp_sack_new_ofo_skb(sk, seq, end_seq);
4854 end:
4855         if (skb) {
4856                 /* For non sack flows, do not grow window to force DUPACK
4857                  * and trigger fast retransmit.
4858                  */
4859                 if (tcp_is_sack(tp))
4860                         tcp_grow_window(sk, skb);
4861                 skb_condense(skb);
4862                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4863         }
4864 }
4865
4866 static int __must_check tcp_queue_rcv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4867                                       bool *fragstolen)
4868 {
4869         int eaten;
4870         struct sk_buff *tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4871
4872         eaten = (tail &&
4873                  tcp_try_coalesce(sk, tail,
4874                                   skb, fragstolen)) ? 1 : 0;
4875         tcp_rcv_nxt_update(tcp_sk(sk), TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4876         if (!eaten) {
4877                 __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4878                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4879         }
4880         return eaten;
4881 }
4882
4883 int tcp_send_rcvq(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size)
4884 {
4885         struct sk_buff *skb;
4886         int err = -ENOMEM;
4887         int data_len = 0;
4888         bool fragstolen;
4889
4890         if (size == 0)
4891                 return 0;
4892
4893         if (size > PAGE_SIZE) {
4894                 int npages = min_t(size_t, size >> PAGE_SHIFT, MAX_SKB_FRAGS);
4895
4896                 data_len = npages << PAGE_SHIFT;
4897                 size = data_len + (size & ~PAGE_MASK);
4898         }
4899         skb = alloc_skb_with_frags(size - data_len, data_len,
4900                                    PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER,
4901                                    &err, sk->sk_allocation);
4902         if (!skb)
4903                 goto err;
4904
4905         skb_put(skb, size - data_len);
4906         skb->data_len = data_len;
4907         skb->len = size;
4908
4909         if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize)) {
4910                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVQDROP);
4911                 goto err_free;
4912         }
4913
4914         err = skb_copy_datagram_from_iter(skb, 0, &msg->msg_iter, size);
4915         if (err)
4916                 goto err_free;
4917
4918         TCP_SKB_CB(skb)->seq = tcp_sk(sk)->rcv_nxt;
4919         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + size;
4920         TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tcp_sk(sk)->snd_una - 1;
4921
4922         if (tcp_queue_rcv(sk, skb, &fragstolen)) {
4923                 WARN_ON_ONCE(fragstolen); /* should not happen */
4924                 __kfree_skb(skb);
4925         }
4926         return size;
4927
4928 err_free:
4929         kfree_skb(skb);
4930 err:
4931         return err;
4932
4933 }
4934
4935 void tcp_data_ready(struct sock *sk)
4936 {
4937         if (tcp_epollin_ready(sk, sk->sk_rcvlowat) || sock_flag(sk, SOCK_DONE))
4938                 sk->sk_data_ready(sk);
4939 }
4940
4941 static void tcp_data_queue(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4942 {
4943         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4944         bool fragstolen;
4945         int eaten;
4946
4947         /* If a subflow has been reset, the packet should not continue
4948          * to be processed, drop the packet.
4949          */
4950         if (sk_is_mptcp(sk) && !mptcp_incoming_options(sk, skb)) {
4951                 __kfree_skb(skb);
4952                 return;
4953         }
4954
4955         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) {
4956                 __kfree_skb(skb);
4957                 return;
4958         }
4959         skb_dst_drop(skb);
4960         __skb_pull(skb, tcp_hdr(skb)->doff * 4);
4961
4962         tp->rx_opt.dsack = 0;
4963
4964         /*  Queue data for delivery to the user.
4965          *  Packets in sequence go to the receive queue.
4966          *  Out of sequence packets to the out_of_order_queue.
4967          */
4968         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt) {
4969                 if (tcp_receive_window(tp) == 0) {
4970                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPZEROWINDOWDROP);
4971                         goto out_of_window;
4972                 }
4973
4974                 /* Ok. In sequence. In window. */
4975 queue_and_out:
4976                 if (skb_queue_len(&sk->sk_receive_queue) == 0)
4977                         sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
4978                 else if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize)) {
4979                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVQDROP);
4980                         sk->sk_data_ready(sk);
4981                         goto drop;
4982                 }
4983
4984                 eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, &fragstolen);
4985                 if (skb->len)
4986                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
4987                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
4988                         tcp_fin(sk);
4989
4990                 if (!RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4991                         tcp_ofo_queue(sk);
4992
4993                         /* RFC5681. 4.2. SHOULD send immediate ACK, when
4994                          * gap in queue is filled.
4995                          */
4996                         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
4997                                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_NOW;
4998                 }
4999
5000                 if (tp->rx_opt.num_sacks)
5001                         tcp_sack_remove(tp);
5002
5003                 tcp_fast_path_check(sk);
5004
5005                 if (eaten > 0)
5006                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
5007                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
5008                         tcp_data_ready(sk);
5009                 return;
5010         }
5011
5012         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
5013                 tcp_rcv_spurious_retrans(sk, skb);
5014                 /* A retransmit, 2nd most common case.  Force an immediate ack. */
5015                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
5016                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
5017
5018 out_of_window:
5019                 tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
5020                 inet_csk_schedule_ack(sk);
5021 drop:
5022                 tcp_drop(sk, skb);
5023                 return;
5024         }
5025
5026         /* Out of window. F.e. zero window probe. */
5027         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp)))
5028                 goto out_of_window;
5029
5030         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
5031                 /* Partial packet, seq < rcv_next < end_seq */
5032                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt);
5033
5034                 /* If window is closed, drop tail of packet. But after
5035                  * remembering D-SACK for its head made in previous line.
5036                  */
5037                 if (!tcp_receive_window(tp)) {
5038                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPZEROWINDOWDROP);
5039                         goto out_of_window;
5040                 }
5041                 goto queue_and_out;
5042         }
5043
5044         tcp_data_queue_ofo(sk, skb);
5045 }
5046
5047 static struct sk_buff *tcp_skb_next(struct sk_buff *skb, struct sk_buff_head *list)
5048 {
5049         if (list)
5050                 return !skb_queue_is_last(list, skb) ? skb->next : NULL;
5051
5052         return skb_rb_next(skb);
5053 }
5054
5055 static struct sk_buff *tcp_collapse_one(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5056                                         struct sk_buff_head *list,
5057                                         struct rb_root *root)
5058 {
5059         struct sk_buff *next = tcp_skb_next(skb, list);
5060
5061         if (list)
5062                 __skb_unlink(skb, list);
5063         else
5064                 rb_erase(&skb->rbnode, root);
5065
5066         __kfree_skb(skb);
5067         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOLLAPSED);
5068
5069         return next;
5070 }
5071
5072 /* Insert skb into rb tree, ordered by TCP_SKB_CB(skb)->seq */
5073 void tcp_rbtree_insert(struct rb_root *root, struct sk_buff *skb)
5074 {
5075         struct rb_node **p = &root->rb_node;
5076         struct rb_node *parent = NULL;
5077         struct sk_buff *skb1;
5078
5079         while (*p) {
5080                 parent = *p;
5081                 skb1 = rb_to_skb(parent);
5082                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
5083                         p = &parent->rb_left;
5084                 else
5085                         p = &parent->rb_right;
5086         }
5087         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
5088         rb_insert_color(&skb->rbnode, root);
5089 }
5090
5091 /* Collapse contiguous sequence of skbs head..tail with
5092  * sequence numbers start..end.
5093  *
5094  * If tail is NULL, this means until the end of the queue.
5095  *
5096  * Segments with FIN/SYN are not collapsed (only because this
5097  * simplifies code)
5098  */
5099 static void
5100 tcp_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff_head *list, struct rb_root *root,
5101              struct sk_buff *head, struct sk_buff *tail, u32 start, u32 end)
5102 {
5103         struct sk_buff *skb = head, *n;
5104         struct sk_buff_head tmp;
5105         bool end_of_skbs;
5106
5107         /* First, check that queue is collapsible and find
5108          * the point where collapsing can be useful.
5109          */
5110 restart:
5111         for (end_of_skbs = true; skb != NULL && skb != tail; skb = n) {
5112                 n = tcp_skb_next(skb, list);
5113
5114                 /* No new bits? It is possible on ofo queue. */
5115                 if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5116                         skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
5117                         if (!skb)
5118                                 break;
5119                         goto restart;
5120                 }
5121
5122                 /* The first skb to collapse is:
5123                  * - not SYN/FIN and
5124                  * - bloated or contains data before "start" or
5125                  *   overlaps to the next one and mptcp allow collapsing.
5126                  */
5127                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)) &&
5128                     (tcp_win_from_space(sk, skb->truesize) > skb->len ||
5129                      before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start))) {
5130                         end_of_skbs = false;
5131                         break;
5132                 }
5133
5134                 if (n && n != tail && mptcp_skb_can_collapse(skb, n) &&
5135                     TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(n)->seq) {
5136                         end_of_skbs = false;
5137                         break;
5138                 }
5139
5140                 /* Decided to skip this, advance start seq. */
5141                 start = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
5142         }
5143         if (end_of_skbs ||
5144             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
5145                 return;
5146
5147         __skb_queue_head_init(&tmp);
5148
5149         while (before(start, end)) {
5150                 int copy = min_t(int, SKB_MAX_ORDER(0, 0), end - start);
5151                 struct sk_buff *nskb;
5152
5153                 nskb = alloc_skb(copy, GFP_ATOMIC);
5154                 if (!nskb)
5155                         break;
5156
5157                 memcpy(nskb->cb, skb->cb, sizeof(skb->cb));
5158 #ifdef CONFIG_TLS_DEVICE
5159                 nskb->decrypted = skb->decrypted;
5160 #endif
5161                 TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = start;
5162                 if (list)
5163                         __skb_queue_before(list, skb, nskb);
5164                 else
5165                         __skb_queue_tail(&tmp, nskb); /* defer rbtree insertion */
5166                 skb_set_owner_r(nskb, sk);
5167                 mptcp_skb_ext_move(nskb, skb);
5168
5169                 /* Copy data, releasing collapsed skbs. */
5170                 while (copy > 0) {
5171                         int offset = start - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5172                         int size = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - start;
5173
5174                         BUG_ON(offset < 0);
5175                         if (size > 0) {
5176                                 size = min(copy, size);
5177                                 if (skb_copy_bits(skb, offset, skb_put(nskb, size), size))
5178                                         BUG();
5179                                 TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq += size;
5180                                 copy -= size;
5181                                 start += size;
5182                         }
5183                         if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5184                                 skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
5185                                 if (!skb ||
5186                                     skb == tail ||
5187                                     !mptcp_skb_can_collapse(nskb, skb) ||
5188                                     (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
5189                                         goto end;
5190 #ifdef CONFIG_TLS_DEVICE
5191                                 if (skb->decrypted != nskb->decrypted)
5192                                         goto end;
5193 #endif
5194                         }
5195                 }
5196         }
5197 end:
5198         skb_queue_walk_safe(&tmp, skb, n)
5199                 tcp_rbtree_insert(root, skb);
5200 }
5201
5202 /* Collapse ofo queue. Algorithm: select contiguous sequence of skbs
5203  * and tcp_collapse() them until all the queue is collapsed.
5204  */
5205 static void tcp_collapse_ofo_queue(struct sock *sk)
5206 {
5207         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5208         u32 range_truesize, sum_tiny = 0;
5209         struct sk_buff *skb, *head;
5210         u32 start, end;
5211
5212         skb = skb_rb_first(&tp->out_of_order_queue);
5213 new_range:
5214         if (!skb) {
5215                 tp->ooo_last_skb = skb_rb_last(&tp->out_of_order_queue);
5216                 return;
5217         }
5218         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5219         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
5220         range_truesize = skb->truesize;
5221
5222         for (head = skb;;) {
5223                 skb = skb_rb_next(skb);
5224
5225                 /* Range is terminated when we see a gap or when
5226                  * we are at the queue end.
5227                  */
5228                 if (!skb ||
5229                     after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end) ||
5230                     before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start)) {
5231                         /* Do not attempt collapsing tiny skbs */
5232                         if (range_truesize != head->truesize ||
5233                             end - start >= SKB_WITH_OVERHEAD(SK_MEM_QUANTUM)) {
5234                                 tcp_collapse(sk, NULL, &tp->out_of_order_queue,
5235                                              head, skb, start, end);
5236                         } else {
5237                                 sum_tiny += range_truesize;
5238                                 if (sum_tiny > sk->sk_rcvbuf >> 3)
5239                                         return;
5240                         }
5241                         goto new_range;
5242                 }
5243
5244                 range_truesize += skb->truesize;
5245                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start)))
5246                         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5247                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end))
5248                         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
5249         }
5250 }
5251
5252 /*
5253  * Clean the out-of-order queue to make room.
5254  * We drop high sequences packets to :
5255  * 1) Let a chance for holes to be filled.
5256  * 2) not add too big latencies if thousands of packets sit there.
5257  *    (But if application shrinks SO_RCVBUF, we could still end up
5258  *     freeing whole queue here)
5259  * 3) Drop at least 12.5 % of sk_rcvbuf to avoid malicious attacks.
5260  *
5261  * Return true if queue has shrunk.
5262  */
5263 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk)
5264 {
5265         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5266         struct rb_node *node, *prev;
5267         int goal;
5268
5269         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
5270                 return false;
5271
5272         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_OFOPRUNED);
5273         goal = sk->sk_rcvbuf >> 3;
5274         node = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
5275         do {
5276                 prev = rb_prev(node);
5277                 rb_erase(node, &tp->out_of_order_queue);
5278                 goal -= rb_to_skb(node)->truesize;
5279                 tcp_drop(sk, rb_to_skb(node));
5280                 if (!prev || goal <= 0) {
5281                         sk_mem_reclaim(sk);
5282                         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf &&
5283                             !tcp_under_memory_pressure(sk))
5284                                 break;
5285                         goal = sk->sk_rcvbuf >> 3;
5286                 }
5287                 node = prev;
5288         } while (node);
5289         tp->ooo_last_skb = rb_to_skb(prev);
5290
5291         /* Reset SACK state.  A conforming SACK implementation will
5292          * do the same at a timeout based retransmit.  When a connection
5293          * is in a sad state like this, we care only about integrity
5294          * of the connection not performance.
5295          */
5296         if (tp->rx_opt.sack_ok)
5297                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
5298         return true;
5299 }
5300
5301 /* Reduce allocated memory if we can, trying to get
5302  * the socket within its memory limits again.
5303  *
5304  * Return less than zero if we should start dropping frames
5305  * until the socket owning process reads some of the data
5306  * to stabilize the situation.
5307  */
5308 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk)
5309 {
5310         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5311
5312         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PRUNECALLED);
5313
5314         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) >= sk->sk_rcvbuf)
5315                 tcp_clamp_window(sk);
5316         else if (tcp_under_memory_pressure(sk))
5317                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, 4U * tp->advmss);
5318
5319         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5320                 return 0;
5321
5322         tcp_collapse_ofo_queue(sk);
5323         if (!skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue))
5324                 tcp_collapse(sk, &sk->sk_receive_queue, NULL,
5325                              skb_peek(&sk->sk_receive_queue),
5326                              NULL,
5327                              tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
5328         sk_mem_reclaim(sk);
5329
5330         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5331                 return 0;
5332
5333         /* Collapsing did not help, destructive actions follow.
5334          * This must not ever occur. */
5335
5336         tcp_prune_ofo_queue(sk);
5337
5338         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5339                 return 0;
5340
5341         /* If we are really being abused, tell the caller to silently
5342          * drop receive data on the floor.  It will get retransmitted
5343          * and hopefully then we'll have sufficient space.
5344          */
5345         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_RCVPRUNED);
5346
5347         /* Massive buffer overcommit. */
5348         tp->pred_flags = 0;
5349         return -1;
5350 }
5351
5352 static bool tcp_should_expand_sndbuf(const struct sock *sk)
5353 {
5354         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5355
5356         /* If the user specified a specific send buffer setting, do
5357          * not modify it.
5358          */
5359         if (sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK)
5360                 return false;
5361
5362         /* If we are under global TCP memory pressure, do not expand.  */
5363         if (tcp_under_memory_pressure(sk))
5364                 return false;
5365
5366         /* If we are under soft global TCP memory pressure, do not expand.  */
5367         if (sk_memory_allocated(sk) >= sk_prot_mem_limits(sk, 0))
5368                 return false;
5369
5370         /* If we filled the congestion window, do not expand.  */
5371         if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
5372                 return false;
5373
5374         return true;
5375 }
5376
5377 static void tcp_new_space(struct sock *sk)
5378 {
5379         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5380
5381         if (tcp_should_expand_sndbuf(sk)) {
5382                 tcp_sndbuf_expand(sk);
5383                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
5384         }
5385
5386         sk->sk_write_space(sk);
5387 }
5388
5389 static void tcp_check_space(struct sock *sk)
5390 {
5391         /* pairs with tcp_poll() */
5392         smp_mb();
5393         if (sk->sk_socket &&
5394             test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
5395                 tcp_new_space(sk);
5396                 if (!test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags))
5397                         tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
5398         }
5399 }
5400
5401 static inline void tcp_data_snd_check(struct sock *sk)
5402 {
5403         tcp_push_pending_frames(sk);
5404         tcp_check_space(sk);
5405 }
5406
5407 /*
5408  * Check if sending an ack is needed.
5409  */
5410 static void __tcp_ack_snd_check(struct sock *sk, int ofo_possible)
5411 {
5412         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5413         unsigned long rtt, delay;
5414
5415             /* More than one full frame received... */
5416         if (((tp->rcv_nxt - tp->rcv_wup) > inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss &&
5417              /* ... and right edge of window advances far enough.
5418               * (tcp_recvmsg() will send ACK otherwise).
5419               * If application uses SO_RCVLOWAT, we want send ack now if
5420               * we have not received enough bytes to satisfy the condition.
5421               */
5422             (tp->rcv_nxt - tp->copied_seq < sk->sk_rcvlowat ||
5423              __tcp_select_window(sk) >= tp->rcv_wnd)) ||
5424             /* We ACK each frame or... */
5425             tcp_in_quickack_mode(sk) ||
5426             /* Protocol state mandates a one-time immediate ACK */
5427             inet_csk(sk)->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_NOW) {
5428 send_now:
5429                 tcp_send_ack(sk);
5430                 return;
5431         }
5432
5433         if (!ofo_possible || RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
5434                 tcp_send_delayed_ack(sk);
5435                 return;
5436         }
5437
5438         if (!tcp_is_sack(tp) ||
5439             tp->compressed_ack >= sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_comp_sack_nr)
5440                 goto send_now;
5441
5442         if (tp->compressed_ack_rcv_nxt != tp->rcv_nxt) {
5443                 tp->compressed_ack_rcv_nxt = tp->rcv_nxt;
5444                 tp->dup_ack_counter = 0;
5445         }
5446         if (tp->dup_ack_counter < TCP_FASTRETRANS_THRESH) {
5447                 tp->dup_ack_counter++;
5448                 goto send_now;
5449         }
5450         tp->compressed_ack++;
5451         if (hrtimer_is_queued(&tp->compressed_ack_timer))
5452                 return;
5453
5454         /* compress ack timer : 5 % of rtt, but no more than tcp_comp_sack_delay_ns */
5455
5456         rtt = tp->rcv_rtt_est.rtt_us;
5457         if (tp->srtt_us && tp->srtt_us < rtt)
5458                 rtt = tp->srtt_us;
5459
5460         delay = min_t(unsigned long, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_comp_sack_delay_ns,
5461                       rtt * (NSEC_PER_USEC >> 3)/20);
5462         sock_hold(sk);
5463         hrtimer_start_range_ns(&tp->compressed_ack_timer, ns_to_ktime(delay),
5464                                sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_comp_sack_slack_ns,
5465                                HRTIMER_MODE_REL_PINNED_SOFT);
5466 }
5467
5468 static inline void tcp_ack_snd_check(struct sock *sk)
5469 {
5470         if (!inet_csk_ack_scheduled(sk)) {
5471                 /* We sent a data segment already. */
5472                 return;
5473         }
5474         __tcp_ack_snd_check(sk, 1);
5475 }
5476
5477 /*
5478  *      This routine is only called when we have urgent data
5479  *      signaled. Its the 'slow' part of tcp_urg. It could be
5480  *      moved inline now as tcp_urg is only called from one
5481  *      place. We handle URGent data wrong. We have to - as
5482  *      BSD still doesn't use the correction from RFC961.
5483  *      For 1003.1g we should support a new option TCP_STDURG to permit
5484  *      either form (or just set the sysctl tcp_stdurg).
5485  */
5486
5487 static void tcp_check_urg(struct sock *sk, const struct tcphdr *th)
5488 {
5489         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5490         u32 ptr = ntohs(th->urg_ptr);
5491
5492         if (ptr && !sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_stdurg)
5493                 ptr--;
5494         ptr += ntohl(th->seq);
5495
5496         /* Ignore urgent data that we've already seen and read. */
5497         if (after(tp->copied_seq, ptr))
5498                 return;
5499
5500         /* Do not replay urg ptr.
5501          *
5502          * NOTE: interesting situation not covered by specs.
5503          * Misbehaving sender may send urg ptr, pointing to segment,
5504          * which we already have in ofo queue. We are not able to fetch
5505          * such data and will stay in TCP_URG_NOTYET until will be eaten
5506          * by recvmsg(). Seems, we are not obliged to handle such wicked
5507          * situations. But it is worth to think about possibility of some
5508          * DoSes using some hypothetical application level deadlock.
5509          */
5510         if (before(ptr, tp->rcv_nxt))
5511                 return;
5512
5513         /* Do we already have a newer (or duplicate) urgent pointer? */
5514         if (tp->urg_data && !after(ptr, tp->urg_seq))
5515                 return;
5516
5517         /* Tell the world about our new urgent pointer. */
5518         sk_send_sigurg(sk);
5519
5520         /* We may be adding urgent data when the last byte read was
5521          * urgent. To do this requires some care. We cannot just ignore
5522          * tp->copied_seq since we would read the last urgent byte again
5523          * as data, nor can we alter copied_seq until this data arrives
5524          * or we break the semantics of SIOCATMARK (and thus sockatmark())
5525          *
5526          * NOTE. Double Dutch. Rendering to plain English: author of comment
5527          * above did something sort of  send("A", MSG_OOB); send("B", MSG_OOB);
5528          * and expect that both A and B disappear from stream. This is _wrong_.
5529          * Though this happens in BSD with high probability, this is occasional.
5530          * Any application relying on this is buggy. Note also, that fix "works"
5531          * only in this artificial test. Insert some normal data between A and B and we will
5532          * decline of BSD again. Verdict: it is better to remove to trap
5533          * buggy users.
5534          */
5535         if (tp->urg_seq == tp->copied_seq && tp->urg_data &&
5536             !sock_flag(sk, SOCK_URGINLINE) && tp->copied_seq != tp->rcv_nxt) {
5537                 struct sk_buff *skb = skb_peek(&sk->sk_receive_queue);
5538                 tp->copied_seq++;
5539                 if (skb && !before(tp->copied_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5540                         __skb_unlink(skb, &sk->sk_receive_queue);
5541                         __kfree_skb(skb);
5542                 }
5543         }
5544
5545         tp->urg_data = TCP_URG_NOTYET;
5546         WRITE_ONCE(tp->urg_seq, ptr);
5547
5548         /* Disable header prediction. */
5549         tp->pred_flags = 0;
5550 }
5551
5552 /* This is the 'fast' part of urgent handling. */
5553 static void tcp_urg(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, const struct tcphdr *th)
5554 {
5555         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5556
5557         /* Check if we get a new urgent pointer - normally not. */
5558         if (th->urg)
5559                 tcp_check_urg(sk, th);
5560
5561         /* Do we wait for any urgent data? - normally not... */
5562         if (tp->urg_data == TCP_URG_NOTYET) {
5563                 u32 ptr = tp->urg_seq - ntohl(th->seq) + (th->doff * 4) -
5564                           th->syn;
5565
5566                 /* Is the urgent pointer pointing into this packet? */
5567                 if (ptr < skb->len) {
5568                         u8 tmp;
5569                         if (skb_copy_bits(skb, ptr, &tmp, 1))
5570                                 BUG();
5571                         tp->urg_data = TCP_URG_VALID | tmp;
5572                         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
5573                                 sk->sk_data_ready(sk);
5574                 }
5575         }
5576 }
5577
5578 /* Accept RST for rcv_nxt - 1 after a FIN.
5579  * When tcp connections are abruptly terminated from Mac OSX (via ^C), a
5580  * FIN is sent followed by a RST packet. The RST is sent with the same
5581  * sequence number as the FIN, and thus according to RFC 5961 a challenge
5582  * ACK should be sent. However, Mac OSX rate limits replies to challenge
5583  * ACKs on the closed socket. In addition middleboxes can drop either the
5584  * challenge ACK or a subsequent RST.
5585  */
5586 static bool tcp_reset_check(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
5587 {
5588         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5589
5590         return unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->seq == (tp->rcv_nxt - 1) &&
5591                         (1 << sk->sk_state) & (TCPF_CLOSE_WAIT | TCPF_LAST_ACK |
5592                                                TCPF_CLOSING));
5593 }
5594
5595 /* Does PAWS and seqno based validation of an incoming segment, flags will
5596  * play significant role here.
5597  */
5598 static bool tcp_validate_incoming(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5599                                   const struct tcphdr *th, int syn_inerr)
5600 {
5601         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5602         bool rst_seq_match = false;
5603
5604         /* RFC1323: H1. Apply PAWS check first. */
5605         if (tcp_fast_parse_options(sock_net(sk), skb, th, tp) &&
5606             tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5607             tcp_paws_discard(sk, skb)) {
5608                 if (!th->rst) {
5609                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSESTABREJECTED);
5610                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5611                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDPAWS,
5612                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5613                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5614                         goto discard;
5615                 }
5616                 /* Reset is accepted even if it did not pass PAWS. */
5617         }
5618
5619         /* Step 1: check sequence number */
5620         if (!tcp_sequence(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5621                 /* RFC793, page 37: "In all states except SYN-SENT, all reset
5622                  * (RST) segments are validated by checking their SEQ-fields."
5623                  * And page 69: "If an incoming segment is not acceptable,
5624                  * an acknowledgment should be sent in reply (unless the RST
5625                  * bit is set, if so drop the segment and return)".
5626                  */
5627                 if (!th->rst) {
5628                         if (th->syn)
5629                                 goto syn_challenge;
5630                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5631                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDSEQ,
5632                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5633                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5634                 } else if (tcp_reset_check(sk, skb)) {
5635                         tcp_reset(sk, skb);
5636                 }
5637                 goto discard;
5638         }
5639
5640         /* Step 2: check RST bit */
5641         if (th->rst) {
5642                 /* RFC 5961 3.2 (extend to match against (RCV.NXT - 1) after a
5643                  * FIN and SACK too if available):
5644                  * If seq num matches RCV.NXT or (RCV.NXT - 1) after a FIN, or
5645                  * the right-most SACK block,
5646                  * then
5647                  *     RESET the connection
5648                  * else
5649                  *     Send a challenge ACK
5650                  */
5651                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt ||
5652                     tcp_reset_check(sk, skb)) {
5653                         rst_seq_match = true;
5654                 } else if (tcp_is_sack(tp) && tp->rx_opt.num_sacks > 0) {
5655                         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
5656                         int max_sack = sp[0].end_seq;
5657                         int this_sack;
5658
5659                         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;
5660                              ++this_sack) {
5661                                 max_sack = after(sp[this_sack].end_seq,
5662                                                  max_sack) ?
5663                                         sp[this_sack].end_seq : max_sack;
5664                         }
5665
5666                         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == max_sack)
5667                                 rst_seq_match = true;
5668                 }
5669
5670                 if (rst_seq_match)
5671                         tcp_reset(sk, skb);
5672                 else {
5673                         /* Disable TFO if RST is out-of-order
5674                          * and no data has been received
5675                          * for current active TFO socket
5676                          */
5677                         if (tp->syn_fastopen && !tp->data_segs_in &&
5678                             sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED)
5679                                 tcp_fastopen_active_disable(sk);
5680                         tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5681                 }
5682                 goto discard;
5683         }
5684
5685         /* step 3: check security and precedence [ignored] */
5686
5687         /* step 4: Check for a SYN
5688          * RFC 5961 4.2 : Send a challenge ack
5689          */
5690         if (th->syn) {
5691 syn_challenge:
5692                 if (syn_inerr)
5693                         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5694                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNCHALLENGE);
5695                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5696                 goto discard;
5697         }
5698
5699         bpf_skops_parse_hdr(sk, skb);
5700
5701         return true;
5702
5703 discard:
5704         tcp_drop(sk, skb);
5705         return false;
5706 }
5707
5708 /*
5709  *      TCP receive function for the ESTABLISHED state.
5710  *
5711  *      It is split into a fast path and a slow path. The fast path is
5712  *      disabled when:
5713  *      - A zero window was announced from us - zero window probing
5714  *        is only handled properly in the slow path.
5715  *      - Out of order segments arrived.
5716  *      - Urgent data is expected.
5717  *      - There is no buffer space left
5718  *      - Unexpected TCP flags/window values/header lengths are received
5719  *        (detected by checking the TCP header against pred_flags)
5720  *      - Data is sent in both directions. Fast path only supports pure senders
5721  *        or pure receivers (this means either the sequence number or the ack
5722  *        value must stay constant)
5723  *      - Unexpected TCP option.
5724  *
5725  *      When these conditions are not satisfied it drops into a standard
5726  *      receive procedure patterned after RFC793 to handle all cases.
5727  *      The first three cases are guaranteed by proper pred_flags setting,
5728  *      the rest is checked inline. Fast processing is turned on in
5729  *      tcp_data_queue when everything is OK.
5730  */
5731 void tcp_rcv_established(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5732 {
5733         const struct tcphdr *th = (const struct tcphdr *)skb->data;
5734         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5735         unsigned int len = skb->len;
5736
5737         /* TCP congestion window tracking */
5738         trace_tcp_probe(sk, skb);
5739
5740         tcp_mstamp_refresh(tp);
5741         if (unlikely(!sk->sk_rx_dst))
5742                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5743         /*
5744          *      Header prediction.
5745          *      The code loosely follows the one in the famous
5746          *      "30 instruction TCP receive" Van Jacobson mail.
5747          *
5748          *      Van's trick is to deposit buffers into socket queue
5749          *      on a device interrupt, to call tcp_recv function
5750          *      on the receive process context and checksum and copy
5751          *      the buffer to user space. smart...
5752          *
5753          *      Our current scheme is not silly either but we take the
5754          *      extra cost of the net_bh soft interrupt processing...
5755          *      We do checksum and copy also but from device to kernel.
5756          */
5757
5758         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5759
5760         /*      pred_flags is 0xS?10 << 16 + snd_wnd
5761          *      if header_prediction is to be made
5762          *      'S' will always be tp->tcp_header_len >> 2
5763          *      '?' will be 0 for the fast path, otherwise pred_flags is 0 to
5764          *  turn it off (when there are holes in the receive
5765          *       space for instance)
5766          *      PSH flag is ignored.
5767          */
5768
5769         if ((tcp_flag_word(th) & TCP_HP_BITS) == tp->pred_flags &&
5770             TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt &&
5771             !after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt)) {
5772                 int tcp_header_len = tp->tcp_header_len;
5773
5774                 /* Timestamp header prediction: tcp_header_len
5775                  * is automatically equal to th->doff*4 due to pred_flags
5776                  * match.
5777                  */
5778
5779                 /* Check timestamp */
5780                 if (tcp_header_len == sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) {
5781                         /* No? Slow path! */
5782                         if (!tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
5783                                 goto slow_path;
5784
5785                         /* If PAWS failed, check it more carefully in slow path */
5786                         if ((s32)(tp->rx_opt.rcv_tsval - tp->rx_opt.ts_recent) < 0)
5787                                 goto slow_path;
5788
5789                         /* DO NOT update ts_recent here, if checksum fails
5790                          * and timestamp was corrupted part, it will result
5791                          * in a hung connection since we will drop all
5792                          * future packets due to the PAWS test.
5793                          */
5794                 }
5795
5796                 if (len <= tcp_header_len) {
5797                         /* Bulk data transfer: sender */
5798                         if (len == tcp_header_len) {
5799                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5800                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5801                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5802                                  */
5803                                 if (tcp_header_len ==
5804                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5805                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5806                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5807
5808                                 /* We know that such packets are checksummed
5809                                  * on entry.
5810                                  */
5811                                 tcp_ack(sk, skb, 0);
5812                                 __kfree_skb(skb);
5813                                 tcp_data_snd_check(sk);
5814                                 /* When receiving pure ack in fast path, update
5815                                  * last ts ecr directly instead of calling
5816                                  * tcp_rcv_rtt_measure_ts()
5817                                  */
5818                                 tp->rcv_rtt_last_tsecr = tp->rx_opt.rcv_tsecr;
5819                                 return;
5820                         } else { /* Header too small */
5821                                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5822                                 goto discard;
5823                         }
5824                 } else {
5825                         int eaten = 0;
5826                         bool fragstolen = false;
5827
5828                         if (tcp_checksum_complete(skb))
5829                                 goto csum_error;
5830
5831                         if ((int)skb->truesize > sk->sk_forward_alloc)
5832                                 goto step5;
5833
5834                         /* Predicted packet is in window by definition.
5835                          * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5836                          * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5837                          */
5838                         if (tcp_header_len ==
5839                             (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5840                             tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5841                                 tcp_store_ts_recent(tp);
5842
5843                         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5844
5845                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITS);
5846
5847                         /* Bulk data transfer: receiver */
5848                         __skb_pull(skb, tcp_header_len);
5849                         eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, &fragstolen);
5850
5851                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
5852
5853                         if (TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq != tp->snd_una) {
5854                                 /* Well, only one small jumplet in fast path... */
5855                                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_DATA);
5856                                 tcp_data_snd_check(sk);
5857                                 if (!inet_csk_ack_scheduled(sk))
5858                                         goto no_ack;
5859                         } else {
5860                                 tcp_update_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5861                         }
5862
5863                         __tcp_ack_snd_check(sk, 0);
5864 no_ack:
5865                         if (eaten)
5866                                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
5867                         tcp_data_ready(sk);
5868                         return;
5869                 }
5870         }
5871
5872 slow_path:
5873         if (len < (th->doff << 2) || tcp_checksum_complete(skb))
5874                 goto csum_error;
5875
5876         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
5877                 goto discard;
5878
5879         /*
5880          *      Standard slow path.
5881          */
5882
5883         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 1))
5884                 return;
5885
5886 step5:
5887         if (tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH | FLAG_UPDATE_TS_RECENT) < 0)
5888                 goto discard;
5889
5890         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5891
5892         /* Process urgent data. */
5893         tcp_urg(sk, skb, th);
5894
5895         /* step 7: process the segment text */
5896         tcp_data_queue(sk, skb);
5897
5898         tcp_data_snd_check(sk);
5899         tcp_ack_snd_check(sk);
5900         return;
5901
5902 csum_error:
5903         trace_tcp_bad_csum(skb);
5904         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_CSUMERRORS);
5905         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5906
5907 discard:
5908         tcp_drop(sk, skb);
5909 }
5910 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_established);
5911
5912 void tcp_init_transfer(struct sock *sk, int bpf_op, struct sk_buff *skb)
5913 {
5914         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5915         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5916
5917         tcp_mtup_init(sk);
5918         icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
5919         tcp_init_metrics(sk);
5920
5921         /* Initialize the congestion window to start the transfer.
5922          * Cut cwnd down to 1 per RFC5681 if SYN or SYN-ACK has been
5923          * retransmitted. In light of RFC6298 more aggressive 1sec
5924          * initRTO, we only reset cwnd when more than 1 SYN/SYN-ACK
5925          * retransmission has occurred.
5926          */
5927         if (tp->total_retrans > 1 && tp->undo_marker)
5928                 tp->snd_cwnd = 1;
5929         else
5930                 tp->snd_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
5931         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
5932
5933         bpf_skops_established(sk, bpf_op, skb);
5934         /* Initialize congestion control unless BPF initialized it already: */
5935         if (!icsk->icsk_ca_initialized)
5936                 tcp_init_congestion_control(sk);
5937         tcp_init_buffer_space(sk);
5938 }
5939
5940 void tcp_finish_connect(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5941 {
5942         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5943         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5944
5945         tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
5946         icsk->icsk_ack.lrcvtime = tcp_jiffies32;
5947
5948         if (skb) {
5949                 icsk->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5950                 security_inet_conn_established(sk, skb);
5951                 sk_mark_napi_id(sk, skb);
5952         }
5953
5954         tcp_init_transfer(sk, BPF_SOCK_OPS_ACTIVE_ESTABLISHED_CB, skb);
5955
5956         /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data
5957          * packet.
5958          */
5959         tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
5960
5961         if (sock_flag(sk, SOCK_KEEPOPEN))
5962                 inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, keepalive_time_when(tp));
5963
5964         if (!tp->rx_opt.snd_wscale)
5965                 __tcp_fast_path_on(tp, tp->snd_wnd);
5966         else
5967                 tp->pred_flags = 0;
5968 }
5969
5970 static bool tcp_rcv_fastopen_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *synack,
5971                                     struct tcp_fastopen_cookie *cookie)
5972 {
5973         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5974         struct sk_buff *data = tp->syn_data ? tcp_rtx_queue_head(sk) : NULL;
5975         u16 mss = tp->rx_opt.mss_clamp, try_exp = 0;
5976         bool syn_drop = false;
5977
5978         if (mss == tp->rx_opt.user_mss) {
5979                 struct tcp_options_received opt;
5980
5981                 /* Get original SYNACK MSS value if user MSS sets mss_clamp */
5982                 tcp_clear_options(&opt);
5983                 opt.user_mss = opt.mss_clamp = 0;
5984                 tcp_parse_options(sock_net(sk), synack, &opt, 0, NULL);
5985                 mss = opt.mss_clamp;
5986         }
5987
5988         if (!tp->syn_fastopen) {
5989                 /* Ignore an unsolicited cookie */
5990                 cookie->len = -1;
5991         } else if (tp->total_retrans) {
5992                 /* SYN timed out and the SYN-ACK neither has a cookie nor
5993                  * acknowledges data. Presumably the remote received only
5994                  * the retransmitted (regular) SYNs: either the original
5995                  * SYN-data or the corresponding SYN-ACK was dropped.
5996                  */
5997                 syn_drop = (cookie->len < 0 && data);
5998         } else if (cookie->len < 0 && !tp->syn_data) {
5999                 /* We requested a cookie but didn't get it. If we did not use
6000                  * the (old) exp opt format then try so next time (try_exp=1).
6001                  * Otherwise we go back to use the RFC7413 opt (try_exp=2).
6002                  */
6003                 try_exp = tp->syn_fastopen_exp ? 2 : 1;
6004         }
6005
6006         tcp_fastopen_cache_set(sk, mss, cookie, syn_drop, try_exp);
6007
6008         if (data) { /* Retransmit unacked data in SYN */
6009                 if (tp->total_retrans)
6010                         tp->fastopen_client_fail = TFO_SYN_RETRANSMITTED;
6011                 else
6012                         tp->fastopen_client_fail = TFO_DATA_NOT_ACKED;
6013                 skb_rbtree_walk_from(data)
6014                          tcp_mark_skb_lost(sk, data);
6015                 tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
6016                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
6017                                 LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVEFAIL);
6018                 return true;
6019         }
6020         tp->syn_data_acked = tp->syn_data;
6021         if (tp->syn_data_acked) {
6022                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
6023                 /* SYN-data is counted as two separate packets in tcp_ack() */
6024                 if (tp->delivered > 1)
6025                         --tp->delivered;
6026         }
6027
6028         tcp_fastopen_add_skb(sk, synack);
6029
6030         return false;
6031 }
6032
6033 static void smc_check_reset_syn(struct tcp_sock *tp)
6034 {
6035 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
6036         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
6037                 if (tp->syn_smc && !tp->rx_opt.smc_ok)
6038                         tp->syn_smc = 0;
6039         }
6040 #endif
6041 }
6042
6043 static void tcp_try_undo_spurious_syn(struct sock *sk)
6044 {
6045         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6046         u32 syn_stamp;
6047
6048         /* undo_marker is set when SYN or SYNACK times out. The timeout is
6049          * spurious if the ACK's timestamp option echo value matches the
6050          * original SYN timestamp.
6051          */
6052         syn_stamp = tp->retrans_stamp;
6053         if (tp->undo_marker && syn_stamp && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
6054             syn_stamp == tp->rx_opt.rcv_tsecr)
6055                 tp->undo_marker = 0;
6056 }
6057
6058 static int tcp_rcv_synsent_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
6059                                          const struct tcphdr *th)
6060 {
6061         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
6062         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6063         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
6064         int saved_clamp = tp->rx_opt.mss_clamp;
6065         bool fastopen_fail;
6066
6067         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tp->rx_opt, 0, &foc);
6068         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
6069                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
6070
6071         if (th->ack) {
6072                 /* rfc793:
6073                  * "If the state is SYN-SENT then
6074                  *    first check the ACK bit
6075                  *      If the ACK bit is set
6076                  *        If SEG.ACK =< ISS, or SEG.ACK > SND.NXT, send
6077                  *        a reset (unless the RST bit is set, if so drop
6078                  *        the segment and return)"
6079                  */
6080                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_una) ||
6081                     after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt)) {
6082                         /* Previous FIN/ACK or RST/ACK might be ignored. */
6083                         if (icsk->icsk_retransmits == 0)
6084                                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk,
6085                                                 ICSK_TIME_RETRANS,
6086                                                 TCP_TIMEOUT_MIN, TCP_RTO_MAX);
6087                         goto reset_and_undo;
6088                 }
6089
6090                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
6091                     !between(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp,
6092                              tcp_time_stamp(tp))) {
6093                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
6094                                         LINUX_MIB_PAWSACTIVEREJECTED);
6095                         goto reset_and_undo;
6096                 }
6097
6098                 /* Now ACK is acceptable.
6099                  *
6100                  * "If the RST bit is set
6101                  *    If the ACK was acceptable then signal the user "error:
6102                  *    connection reset", drop the segment, enter CLOSED state,
6103                  *    delete TCB, and return."
6104                  */
6105
6106                 if (th->rst) {
6107                         tcp_reset(sk, skb);
6108                         goto discard;
6109                 }
6110
6111                 /* rfc793:
6112                  *   "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
6113                  *    drop the segment and return."
6114                  *
6115                  *    See note below!
6116                  *                                        --ANK(990513)
6117                  */
6118                 if (!th->syn)
6119                         goto discard_and_undo;
6120
6121                 /* rfc793:
6122                  *   "If the SYN bit is on ...
6123                  *    are acceptable then ...
6124                  *    (our SYN has been ACKed), change the connection
6125                  *    state to ESTABLISHED..."
6126                  */
6127
6128                 tcp_ecn_rcv_synack(tp, th);
6129
6130                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
6131                 tcp_try_undo_spurious_syn(sk);
6132                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH);
6133
6134                 /* Ok.. it's good. Set up sequence numbers and
6135                  * move to established.
6136                  */
6137                 WRITE_ONCE(tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1);
6138                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6139
6140                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
6141                  * never scaled.
6142                  */
6143                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window);
6144
6145                 if (!tp->rx_opt.wscale_ok) {
6146                         tp->rx_opt.snd_wscale = tp->rx_opt.rcv_wscale = 0;
6147                         tp->window_clamp = min(tp->window_clamp, 65535U);
6148                 }
6149
6150                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
6151                         tp->rx_opt.tstamp_ok       = 1;
6152                         tp->tcp_header_len =
6153                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6154                         tp->advmss          -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6155                         tcp_store_ts_recent(tp);
6156                 } else {
6157                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
6158                 }
6159
6160                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
6161                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6162
6163                 /* Remember, tcp_poll() does not lock socket!
6164                  * Change state from SYN-SENT only after copied_seq
6165                  * is initialized. */
6166                 WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
6167
6168                 smc_check_reset_syn(tp);
6169
6170                 smp_mb();
6171
6172                 tcp_finish_connect(sk, skb);
6173
6174                 fastopen_fail = (tp->syn_fastopen || tp->syn_data) &&
6175                                 tcp_rcv_fastopen_synack(sk, skb, &foc);
6176
6177                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
6178                         sk->sk_state_change(sk);
6179                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
6180                 }
6181                 if (fastopen_fail)
6182                         return -1;
6183                 if (sk->sk_write_pending ||
6184                     icsk->icsk_accept_queue.rskq_defer_accept ||
6185                     inet_csk_in_pingpong_mode(sk)) {
6186                         /* Save one ACK. Data will be ready after
6187                          * several ticks, if write_pending is set.
6188                          *
6189                          * It may be deleted, but with this feature tcpdumps
6190                          * look so _wonderfully_ clever, that I was not able
6191                          * to stand against the temptation 8)     --ANK
6192                          */
6193                         inet_csk_schedule_ack(sk);
6194                         tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
6195                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
6196                                                   TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
6197
6198 discard:
6199                         tcp_drop(sk, skb);
6200                         return 0;
6201                 } else {
6202                         tcp_send_ack(sk);
6203                 }
6204                 return -1;
6205         }
6206
6207         /* No ACK in the segment */
6208
6209         if (th->rst) {
6210                 /* rfc793:
6211                  * "If the RST bit is set
6212                  *
6213                  *      Otherwise (no ACK) drop the segment and return."
6214                  */
6215
6216                 goto discard_and_undo;
6217         }
6218
6219         /* PAWS check. */
6220         if (tp->rx_opt.ts_recent_stamp && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
6221             tcp_paws_reject(&tp->rx_opt, 0))
6222                 goto discard_and_undo;
6223
6224         if (th->syn) {
6225                 /* We see SYN without ACK. It is attempt of
6226                  * simultaneous connect with crossed SYNs.
6227                  * Particularly, it can be connect to self.
6228                  */
6229                 tcp_set_state(sk, TCP_SYN_RECV);
6230
6231                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
6232                         tp->rx_opt.tstamp_ok = 1;
6233                         tcp_store_ts_recent(tp);
6234                         tp->tcp_header_len =
6235                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6236                 } else {
6237                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
6238                 }
6239
6240                 WRITE_ONCE(tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1);
6241                 WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
6242                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6243
6244                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
6245                  * never scaled.
6246                  */
6247                 tp->snd_wnd    = ntohs(th->window);
6248                 tp->snd_wl1    = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
6249                 tp->max_window = tp->snd_wnd;
6250
6251                 tcp_ecn_rcv_syn(tp, th);
6252
6253                 tcp_mtup_init(sk);
6254                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
6255                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6256
6257                 tcp_send_synack(sk);
6258 #if 0
6259                 /* Note, we could accept data and URG from this segment.
6260                  * There are no obstacles to make this (except that we must
6261                  * either change tcp_recvmsg() to prevent it from returning data
6262                  * before 3WHS completes per RFC793, or employ TCP Fast Open).
6263                  *
6264                  * However, if we ignore data in ACKless segments sometimes,
6265                  * we have no reasons to accept it sometimes.
6266                  * Also, seems the code doing it in step6 of tcp_rcv_state_process
6267                  * is not flawless. So, discard packet for sanity.
6268                  * Uncomment this return to process the data.
6269                  */
6270                 return -1;
6271 #else
6272                 goto discard;
6273 #endif
6274         }
6275         /* "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
6276          * drop the segment and return."
6277          */
6278
6279 discard_and_undo:
6280         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
6281         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
6282         goto discard;
6283
6284 reset_and_undo:
6285         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
6286         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
6287         return 1;
6288 }
6289
6290 static void tcp_rcv_synrecv_state_fastopen(struct sock *sk)
6291 {
6292         struct request_sock *req;
6293
6294         /* If we are still handling the SYNACK RTO, see if timestamp ECR allows
6295          * undo. If peer SACKs triggered fast recovery, we can't undo here.
6296          */
6297         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
6298                 tcp_try_undo_loss(sk, false);
6299
6300         /* Reset rtx states to prevent spurious retransmits_timed_out() */
6301         tcp_sk(sk)->retrans_stamp = 0;
6302         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
6303
6304         /* Once we leave TCP_SYN_RECV or TCP_FIN_WAIT_1,
6305          * we no longer need req so release it.
6306          */
6307         req = rcu_dereference_protected(tcp_sk(sk)->fastopen_rsk,
6308                                         lockdep_sock_is_held(sk));
6309         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
6310
6311         /* Re-arm the timer because data may have been sent out.
6312          * This is similar to the regular data transmission case
6313          * when new data has just been ack'ed.
6314          *
6315          * (TFO) - we could try to be more aggressive and
6316          * retransmitting any data sooner based on when they
6317          * are sent out.
6318          */
6319         tcp_rearm_rto(sk);
6320 }
6321
6322 /*
6323  *      This function implements the receiving procedure of RFC 793 for
6324  *      all states except ESTABLISHED and TIME_WAIT.
6325  *      It's called from both tcp_v4_rcv and tcp_v6_rcv and should be
6326  *      address independent.
6327  */
6328
6329 int tcp_rcv_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
6330 {
6331         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6332         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
6333         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
6334         struct request_sock *req;
6335         int queued = 0;
6336         bool acceptable;
6337
6338         switch (sk->sk_state) {
6339         case TCP_CLOSE:
6340                 goto discard;
6341
6342         case TCP_LISTEN:
6343                 if (th->ack)
6344                         return 1;
6345
6346                 if (th->rst)
6347                         goto discard;
6348
6349                 if (th->syn) {
6350                         if (th->fin)
6351                                 goto discard;
6352                         /* It is possible that we process SYN packets from backlog,
6353                          * so we need to make sure to disable BH and RCU right there.
6354                          */
6355                         rcu_read_lock();
6356                         local_bh_disable();
6357                         acceptable = icsk->icsk_af_ops->conn_request(sk, skb) >= 0;
6358                         local_bh_enable();
6359                         rcu_read_unlock();
6360
6361                         if (!acceptable)
6362                                 return 1;
6363                         consume_skb(skb);
6364                         return 0;
6365                 }
6366                 goto discard;
6367
6368         case TCP_SYN_SENT:
6369                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
6370                 tcp_mstamp_refresh(tp);
6371                 queued = tcp_rcv_synsent_state_process(sk, skb, th);
6372                 if (queued >= 0)
6373                         return queued;
6374
6375                 /* Do step6 onward by hand. */
6376                 tcp_urg(sk, skb, th);
6377                 __kfree_skb(skb);
6378                 tcp_data_snd_check(sk);
6379                 return 0;
6380         }
6381
6382         tcp_mstamp_refresh(tp);
6383         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
6384         req = rcu_dereference_protected(tp->fastopen_rsk,
6385                                         lockdep_sock_is_held(sk));
6386         if (req) {
6387                 bool req_stolen;
6388
6389                 WARN_ON_ONCE(sk->sk_state != TCP_SYN_RECV &&
6390                     sk->sk_state != TCP_FIN_WAIT1);
6391
6392                 if (!tcp_check_req(sk, skb, req, true, &req_stolen))
6393                         goto discard;
6394         }
6395
6396         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
6397                 goto discard;
6398
6399         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 0))
6400                 return 0;
6401
6402         /* step 5: check the ACK field */
6403         acceptable = tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH |
6404                                       FLAG_UPDATE_TS_RECENT |
6405                                       FLAG_NO_CHALLENGE_ACK) > 0;
6406
6407         if (!acceptable) {
6408                 if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
6409                         return 1;       /* send one RST */
6410                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
6411                 goto discard;
6412         }
6413         switch (sk->sk_state) {
6414         case TCP_SYN_RECV:
6415                 tp->delivered++; /* SYN-ACK delivery isn't tracked in tcp_ack */
6416                 if (!tp->srtt_us)
6417                         tcp_synack_rtt_meas(sk, req);
6418
6419                 if (req) {
6420                         tcp_rcv_synrecv_state_fastopen(sk);
6421                 } else {
6422                         tcp_try_undo_spurious_syn(sk);
6423                         tp->retrans_stamp = 0;
6424                         tcp_init_transfer(sk, BPF_SOCK_OPS_PASSIVE_ESTABLISHED_CB,
6425                                           skb);
6426                         WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
6427                 }
6428                 smp_mb();
6429                 tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
6430                 sk->sk_state_change(sk);
6431
6432                 /* Note, that this wakeup is only for marginal crossed SYN case.
6433                  * Passively open sockets are not waked up, because
6434                  * sk->sk_sleep == NULL and sk->sk_socket == NULL.
6435                  */
6436                 if (sk->sk_socket)
6437                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
6438
6439                 tp->snd_una = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
6440                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale;
6441                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
6442
6443                 if (tp->rx_opt.tstamp_ok)
6444                         tp->advmss -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6445
6446                 if (!inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
6447                         tcp_update_pacing_rate(sk);
6448
6449                 /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data packet */
6450                 tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
6451
6452                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6453                 tcp_fast_path_on(tp);
6454                 break;
6455
6456         case TCP_FIN_WAIT1: {
6457                 int tmo;
6458
6459                 if (req)
6460                         tcp_rcv_synrecv_state_fastopen(sk);
6461
6462                 if (tp->snd_una != tp->write_seq)
6463                         break;
6464
6465                 tcp_set_state(sk, TCP_FIN_WAIT2);
6466                 sk->sk_shutdown |= SEND_SHUTDOWN;
6467
6468                 sk_dst_confirm(sk);
6469
6470                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
6471                         /* Wake up lingering close() */
6472                         sk->sk_state_change(sk);
6473                         break;
6474                 }
6475
6476                 if (tp->linger2 < 0) {
6477                         tcp_done(sk);
6478                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6479                         return 1;
6480                 }
6481                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6482                     after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6483                         /* Receive out of order FIN after close() */
6484                         if (tp->syn_fastopen && th->fin)
6485                                 tcp_fastopen_active_disable(sk);
6486                         tcp_done(sk);
6487                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6488                         return 1;
6489                 }
6490
6491                 tmo = tcp_fin_time(sk);
6492                 if (tmo > TCP_TIMEWAIT_LEN) {
6493                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo - TCP_TIMEWAIT_LEN);
6494                 } else if (th->fin || sock_owned_by_user(sk)) {
6495                         /* Bad case. We could lose such FIN otherwise.
6496                          * It is not a big problem, but it looks confusing
6497                          * and not so rare event. We still can lose it now,
6498                          * if it spins in bh_lock_sock(), but it is really
6499                          * marginal case.
6500                          */
6501                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo);
6502                 } else {
6503                         tcp_time_wait(sk, TCP_FIN_WAIT2, tmo);
6504                         goto discard;
6505                 }
6506                 break;
6507         }
6508
6509         case TCP_CLOSING:
6510                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6511                         tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
6512                         goto discard;
6513                 }
6514                 break;
6515
6516         case TCP_LAST_ACK:
6517                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6518                         tcp_update_metrics(sk);
6519                         tcp_done(sk);
6520                         goto discard;
6521                 }
6522                 break;
6523         }
6524
6525         /* step 6: check the URG bit */
6526         tcp_urg(sk, skb, th);
6527
6528         /* step 7: process the segment text */
6529         switch (sk->sk_state) {
6530         case TCP_CLOSE_WAIT:
6531         case TCP_CLOSING:
6532         case TCP_LAST_ACK:
6533                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
6534                         /* If a subflow has been reset, the packet should not
6535                          * continue to be processed, drop the packet.
6536                          */
6537                         if (sk_is_mptcp(sk) && !mptcp_incoming_options(sk, skb))
6538                                 goto discard;
6539                         break;
6540                 }
6541                 fallthrough;
6542         case TCP_FIN_WAIT1:
6543         case TCP_FIN_WAIT2:
6544                 /* RFC 793 says to queue data in these states,
6545                  * RFC 1122 says we MUST send a reset.
6546                  * BSD 4.4 also does reset.
6547                  */
6548                 if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN) {
6549                         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6550                             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6551                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6552                                 tcp_reset(sk, skb);
6553                                 return 1;
6554                         }
6555                 }
6556                 fallthrough;
6557         case TCP_ESTABLISHED:
6558                 tcp_data_queue(sk, skb);
6559                 queued = 1;
6560                 break;
6561         }
6562
6563         /* tcp_data could move socket to TIME-WAIT */
6564         if (sk->sk_state != TCP_CLOSE) {
6565                 tcp_data_snd_check(sk);
6566                 tcp_ack_snd_check(sk);
6567         }
6568
6569         if (!queued) {
6570 discard:
6571                 tcp_drop(sk, skb);
6572         }
6573         return 0;
6574 }
6575 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_state_process);
6576
6577 static inline void pr_drop_req(struct request_sock *req, __u16 port, int family)
6578 {
6579         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6580
6581         if (family == AF_INET)
6582                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI4/%u\n",
6583                                     &ireq->ir_rmt_addr, port);
6584 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6585         else if (family == AF_INET6)
6586                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI6/%u\n",
6587                                     &ireq->ir_v6_rmt_addr, port);
6588 #endif
6589 }
6590
6591 /* RFC3168 : 6.1.1 SYN packets must not have ECT/ECN bits set
6592  *
6593  * If we receive a SYN packet with these bits set, it means a
6594  * network is playing bad games with TOS bits. In order to
6595  * avoid possible false congestion notifications, we disable
6596  * TCP ECN negotiation.
6597  *
6598  * Exception: tcp_ca wants ECN. This is required for DCTCP
6599  * congestion control: Linux DCTCP asserts ECT on all packets,
6600  * including SYN, which is most optimal solution; however,
6601  * others, such as FreeBSD do not.
6602  *
6603  * Exception: At least one of the reserved bits of the TCP header (th->res1) is
6604  * set, indicating the use of a future TCP extension (such as AccECN). See
6605  * RFC8311 Â§4.3 which updates RFC3168 to allow the development of such
6606  * extensions.
6607  */
6608 static void tcp_ecn_create_request(struct request_sock *req,
6609                                    const struct sk_buff *skb,
6610                                    const struct sock *listen_sk,
6611                                    const struct dst_entry *dst)
6612 {
6613         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
6614         const struct net *net = sock_net(listen_sk);
6615         bool th_ecn = th->ece && th->cwr;
6616         bool ect, ecn_ok;
6617         u32 ecn_ok_dst;
6618
6619         if (!th_ecn)
6620                 return;
6621
6622         ect = !INET_ECN_is_not_ect(TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield);
6623         ecn_ok_dst = dst_feature(dst, DST_FEATURE_ECN_MASK);
6624         ecn_ok = net->ipv4.sysctl_tcp_ecn || ecn_ok_dst;
6625
6626         if (((!ect || th->res1) && ecn_ok) || tcp_ca_needs_ecn(listen_sk) ||
6627             (ecn_ok_dst & DST_FEATURE_ECN_CA) ||
6628             tcp_bpf_ca_needs_ecn((struct sock *)req))
6629                 inet_rsk(req)->ecn_ok = 1;
6630 }
6631
6632 static void tcp_openreq_init(struct request_sock *req,
6633                              const struct tcp_options_received *rx_opt,
6634                              struct sk_buff *skb, const struct sock *sk)
6635 {
6636         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6637
6638         req->rsk_rcv_wnd = 0;           /* So that tcp_send_synack() knows! */
6639         tcp_rsk(req)->rcv_isn = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
6640         tcp_rsk(req)->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6641         tcp_rsk(req)->snt_synack = 0;
6642         tcp_rsk(req)->last_oow_ack_time = 0;
6643         req->mss = rx_opt->mss_clamp;
6644         req->ts_recent = rx_opt->saw_tstamp ? rx_opt->rcv_tsval : 0;
6645         ireq->tstamp_ok = rx_opt->tstamp_ok;
6646         ireq->sack_ok = rx_opt->sack_ok;
6647         ireq->snd_wscale = rx_opt->snd_wscale;
6648         ireq->wscale_ok = rx_opt->wscale_ok;
6649         ireq->acked = 0;
6650         ireq->ecn_ok = 0;
6651         ireq->ir_rmt_port = tcp_hdr(skb)->source;
6652         ireq->ir_num = ntohs(tcp_hdr(skb)->dest);
6653         ireq->ir_mark = inet_request_mark(sk, skb);
6654 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
6655         ireq->smc_ok = rx_opt->smc_ok;
6656 #endif
6657 }
6658
6659 struct request_sock *inet_reqsk_alloc(const struct request_sock_ops *ops,
6660                                       struct sock *sk_listener,
6661                                       bool attach_listener)
6662 {
6663         struct request_sock *req = reqsk_alloc(ops, sk_listener,
6664                                                attach_listener);
6665
6666         if (req) {
6667                 struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6668
6669                 ireq->ireq_opt = NULL;
6670 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6671                 ireq->pktopts = NULL;
6672 #endif
6673                 atomic64_set(&ireq->ir_cookie, 0);
6674                 ireq->ireq_state = TCP_NEW_SYN_RECV;
6675                 write_pnet(&ireq->ireq_net, sock_net(sk_listener));
6676                 ireq->ireq_family = sk_listener->sk_family;
6677         }
6678
6679         return req;
6680 }
6681 EXPORT_SYMBOL(inet_reqsk_alloc);
6682
6683 /*
6684  * Return true if a syncookie should be sent
6685  */
6686 static bool tcp_syn_flood_action(const struct sock *sk, const char *proto)
6687 {
6688         struct request_sock_queue *queue = &inet_csk(sk)->icsk_accept_queue;
6689         const char *msg = "Dropping request";
6690         bool want_cookie = false;
6691         struct net *net = sock_net(sk);
6692
6693 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
6694         if (net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies) {
6695                 msg = "Sending cookies";
6696                 want_cookie = true;
6697                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDOCOOKIES);
6698         } else
6699 #endif
6700                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDROP);
6701
6702         if (!queue->synflood_warned &&
6703             net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies != 2 &&
6704             xchg(&queue->synflood_warned, 1) == 0)
6705                 net_info_ratelimited("%s: Possible SYN flooding on port %d. %s.  Check SNMP counters.\n",
6706                                      proto, sk->sk_num, msg);
6707
6708         return want_cookie;
6709 }
6710
6711 static void tcp_reqsk_record_syn(const struct sock *sk,
6712                                  struct request_sock *req,
6713                                  const struct sk_buff *skb)
6714 {
6715         if (tcp_sk(sk)->save_syn) {
6716                 u32 len = skb_network_header_len(skb) + tcp_hdrlen(skb);
6717                 struct saved_syn *saved_syn;
6718                 u32 mac_hdrlen;
6719                 void *base;
6720
6721                 if (tcp_sk(sk)->save_syn == 2) {  /* Save full header. */
6722                         base = skb_mac_header(skb);
6723                         mac_hdrlen = skb_mac_header_len(skb);
6724                         len += mac_hdrlen;
6725                 } else {
6726                         base = skb_network_header(skb);
6727                         mac_hdrlen = 0;
6728                 }
6729
6730                 saved_syn = kmalloc(struct_size(saved_syn, data, len),
6731                                     GFP_ATOMIC);
6732                 if (saved_syn) {
6733                         saved_syn->mac_hdrlen = mac_hdrlen;
6734                         saved_syn->network_hdrlen = skb_network_header_len(skb);
6735                         saved_syn->tcp_hdrlen = tcp_hdrlen(skb);
6736                         memcpy(saved_syn->data, base, len);
6737                         req->saved_syn = saved_syn;
6738                 }
6739         }
6740 }
6741
6742 /* If a SYN cookie is required and supported, returns a clamped MSS value to be
6743  * used for SYN cookie generation.
6744  */
6745 u16 tcp_get_syncookie_mss(struct request_sock_ops *rsk_ops,
6746                           const struct tcp_request_sock_ops *af_ops,
6747                           struct sock *sk, struct tcphdr *th)
6748 {
6749         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6750         u16 mss;
6751
6752         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_syncookies != 2 &&
6753             !inet_csk_reqsk_queue_is_full(sk))
6754                 return 0;
6755
6756         if (!tcp_syn_flood_action(sk, rsk_ops->slab_name))
6757                 return 0;
6758
6759         if (sk_acceptq_is_full(sk)) {
6760                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENOVERFLOWS);
6761                 return 0;
6762         }
6763
6764         mss = tcp_parse_mss_option(th, tp->rx_opt.user_mss);
6765         if (!mss)
6766                 mss = af_ops->mss_clamp;
6767
6768         return mss;
6769 }
6770 EXPORT_SYMBOL_GPL(tcp_get_syncookie_mss);
6771
6772 int tcp_conn_request(struct request_sock_ops *rsk_ops,
6773                      const struct tcp_request_sock_ops *af_ops,
6774                      struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
6775 {
6776         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
6777         __u32 isn = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_tw_isn;
6778         struct tcp_options_received tmp_opt;
6779         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6780         struct net *net = sock_net(sk);
6781         struct sock *fastopen_sk = NULL;
6782         struct request_sock *req;
6783         bool want_cookie = false;
6784         struct dst_entry *dst;
6785         struct flowi fl;
6786
6787         /* TW buckets are converted to open requests without
6788          * limitations, they conserve resources and peer is
6789          * evidently real one.
6790          */
6791         if ((net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies == 2 ||
6792              inet_csk_reqsk_queue_is_full(sk)) && !isn) {
6793                 want_cookie = tcp_syn_flood_action(sk, rsk_ops->slab_name);
6794                 if (!want_cookie)
6795                         goto drop;
6796         }
6797
6798         if (sk_acceptq_is_full(sk)) {
6799                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENOVERFLOWS);
6800                 goto drop;
6801         }
6802
6803         req = inet_reqsk_alloc(rsk_ops, sk, !want_cookie);
6804         if (!req)
6805                 goto drop;
6806
6807         req->syncookie = want_cookie;
6808         tcp_rsk(req)->af_specific = af_ops;
6809         tcp_rsk(req)->ts_off = 0;
6810 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP)
6811         tcp_rsk(req)->is_mptcp = 0;
6812 #endif
6813
6814         tcp_clear_options(&tmp_opt);
6815         tmp_opt.mss_clamp = af_ops->mss_clamp;
6816         tmp_opt.user_mss  = tp->rx_opt.user_mss;
6817         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tmp_opt, 0,
6818                           want_cookie ? NULL : &foc);
6819
6820         if (want_cookie && !tmp_opt.saw_tstamp)
6821                 tcp_clear_options(&tmp_opt);
6822
6823         if (IS_ENABLED(CONFIG_SMC) && want_cookie)
6824                 tmp_opt.smc_ok = 0;
6825
6826         tmp_opt.tstamp_ok = tmp_opt.saw_tstamp;
6827         tcp_openreq_init(req, &tmp_opt, skb, sk);
6828         inet_rsk(req)->no_srccheck = inet_sk(sk)->transparent;
6829
6830         /* Note: tcp_v6_init_req() might override ir_iif for link locals */
6831         inet_rsk(req)->ir_iif = inet_request_bound_dev_if(sk, skb);
6832
6833         dst = af_ops->route_req(sk, skb, &fl, req);
6834         if (!dst)
6835                 goto drop_and_free;
6836
6837         if (tmp_opt.tstamp_ok)
6838                 tcp_rsk(req)->ts_off = af_ops->init_ts_off(net, skb);
6839
6840         if (!want_cookie && !isn) {
6841                 /* Kill the following clause, if you dislike this way. */
6842                 if (!net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies &&
6843                     (net->ipv4.sysctl_max_syn_backlog - inet_csk_reqsk_queue_len(sk) <
6844                      (net->ipv4.sysctl_max_syn_backlog >> 2)) &&
6845                     !tcp_peer_is_proven(req, dst)) {
6846                         /* Without syncookies last quarter of
6847                          * backlog is filled with destinations,
6848                          * proven to be alive.
6849                          * It means that we continue to communicate
6850                          * to destinations, already remembered
6851                          * to the moment of synflood.
6852                          */
6853                         pr_drop_req(req, ntohs(tcp_hdr(skb)->source),
6854                                     rsk_ops->family);
6855                         goto drop_and_release;
6856                 }
6857
6858                 isn = af_ops->init_seq(skb);
6859         }
6860
6861         tcp_ecn_create_request(req, skb, sk, dst);
6862
6863         if (want_cookie) {
6864                 isn = cookie_init_sequence(af_ops, sk, skb, &req->mss);
6865                 if (!tmp_opt.tstamp_ok)
6866                         inet_rsk(req)->ecn_ok = 0;
6867         }
6868
6869         tcp_rsk(req)->snt_isn = isn;
6870         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
6871         tcp_rsk(req)->syn_tos = TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield;
6872         tcp_openreq_init_rwin(req, sk, dst);
6873         sk_rx_queue_set(req_to_sk(req), skb);
6874         if (!want_cookie) {
6875                 tcp_reqsk_record_syn(sk, req, skb);
6876                 fastopen_sk = tcp_try_fastopen(sk, skb, req, &foc, dst);
6877         }
6878         if (fastopen_sk) {
6879                 af_ops->send_synack(fastopen_sk, dst, &fl, req,
6880                                     &foc, TCP_SYNACK_FASTOPEN, skb);
6881                 /* Add the child socket directly into the accept queue */
6882                 if (!inet_csk_reqsk_queue_add(sk, req, fastopen_sk)) {
6883                         reqsk_fastopen_remove(fastopen_sk, req, false);
6884                         bh_unlock_sock(fastopen_sk);
6885                         sock_put(fastopen_sk);
6886                         goto drop_and_free;
6887                 }
6888                 sk->sk_data_ready(sk);
6889                 bh_unlock_sock(fastopen_sk);
6890                 sock_put(fastopen_sk);
6891         } else {
6892                 tcp_rsk(req)->tfo_listener = false;
6893                 if (!want_cookie)
6894                         inet_csk_reqsk_queue_hash_add(sk, req,
6895                                 tcp_timeout_init((struct sock *)req));
6896                 af_ops->send_synack(sk, dst, &fl, req, &foc,
6897                                     !want_cookie ? TCP_SYNACK_NORMAL :
6898                                                    TCP_SYNACK_COOKIE,
6899                                     skb);
6900                 if (want_cookie) {
6901                         reqsk_free(req);
6902                         return 0;
6903                 }
6904         }
6905         reqsk_put(req);
6906         return 0;
6907
6908 drop_and_release:
6909         dst_release(dst);
6910 drop_and_free:
6911         __reqsk_free(req);
6912 drop:
6913         tcp_listendrop(sk);
6914         return 0;
6915 }
6916 EXPORT_SYMBOL(tcp_conn_request);