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