GNU Linux-libre 4.14.266-gnu1
[releases.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
80 int sysctl_tcp_fack __read_mostly;
81 int sysctl_tcp_max_reordering __read_mostly = 300;
82 int sysctl_tcp_dsack __read_mostly = 1;
83 int sysctl_tcp_app_win __read_mostly = 31;
84 int sysctl_tcp_adv_win_scale __read_mostly = 1;
85 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_adv_win_scale);
86
87 /* rfc5961 challenge ack rate limiting */
88 int sysctl_tcp_challenge_ack_limit = 1000;
89
90 int sysctl_tcp_stdurg __read_mostly;
91 int sysctl_tcp_rfc1337 __read_mostly;
92 int sysctl_tcp_max_orphans __read_mostly = NR_FILE;
93 int sysctl_tcp_frto __read_mostly = 2;
94 int sysctl_tcp_min_rtt_wlen __read_mostly = 300;
95 int sysctl_tcp_moderate_rcvbuf __read_mostly = 1;
96 int sysctl_tcp_early_retrans __read_mostly = 3;
97 int sysctl_tcp_invalid_ratelimit __read_mostly = HZ/2;
98
99 #define FLAG_DATA               0x01 /* Incoming frame contained data.          */
100 #define FLAG_WIN_UPDATE         0x02 /* Incoming ACK was a window update.       */
101 #define FLAG_DATA_ACKED         0x04 /* This ACK acknowledged new data.         */
102 #define FLAG_RETRANS_DATA_ACKED 0x08 /* "" "" some of which was retransmitted.  */
103 #define FLAG_SYN_ACKED          0x10 /* This ACK acknowledged SYN.              */
104 #define FLAG_DATA_SACKED        0x20 /* New SACK.                               */
105 #define FLAG_ECE                0x40 /* ECE in this ACK                         */
106 #define FLAG_LOST_RETRANS       0x80 /* This ACK marks some retransmission lost */
107 #define FLAG_SLOWPATH           0x100 /* Do not skip RFC checks for window update.*/
108 #define FLAG_ORIG_SACK_ACKED    0x200 /* Never retransmitted data are (s)acked  */
109 #define FLAG_SND_UNA_ADVANCED   0x400 /* Snd_una was changed (!= FLAG_DATA_ACKED) */
110 #define FLAG_DSACKING_ACK       0x800 /* SACK blocks contained D-SACK info */
111 #define FLAG_SET_XMIT_TIMER     0x1000 /* Set TLP or RTO timer */
112 #define FLAG_SACK_RENEGING      0x2000 /* snd_una advanced to a sacked seq */
113 #define FLAG_UPDATE_TS_RECENT   0x4000 /* tcp_replace_ts_recent() */
114 #define FLAG_NO_CHALLENGE_ACK   0x8000 /* do not call tcp_send_challenge_ack()  */
115
116 #define FLAG_ACKED              (FLAG_DATA_ACKED|FLAG_SYN_ACKED)
117 #define FLAG_NOT_DUP            (FLAG_DATA|FLAG_WIN_UPDATE|FLAG_ACKED)
118 #define FLAG_CA_ALERT           (FLAG_DATA_SACKED|FLAG_ECE|FLAG_DSACKING_ACK)
119 #define FLAG_FORWARD_PROGRESS   (FLAG_ACKED|FLAG_DATA_SACKED)
120
121 #define TCP_REMNANT (TCP_FLAG_FIN|TCP_FLAG_URG|TCP_FLAG_SYN|TCP_FLAG_PSH)
122 #define TCP_HP_BITS (~(TCP_RESERVED_BITS|TCP_FLAG_PSH))
123
124 #define REXMIT_NONE     0 /* no loss recovery to do */
125 #define REXMIT_LOST     1 /* retransmit packets marked lost */
126 #define REXMIT_NEW      2 /* FRTO-style transmit of unsent/new packets */
127
128 static void tcp_gro_dev_warn(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
129                              unsigned int len)
130 {
131         static bool __once __read_mostly;
132
133         if (!__once) {
134                 struct net_device *dev;
135
136                 __once = true;
137
138                 rcu_read_lock();
139                 dev = dev_get_by_index_rcu(sock_net(sk), skb->skb_iif);
140                 if (!dev || len >= dev->mtu)
141                         pr_warn("%s: Driver has suspect GRO implementation, TCP performance may be compromised.\n",
142                                 dev ? dev->name : "Unknown driver");
143                 rcu_read_unlock();
144         }
145 }
146
147 /* Adapt the MSS value used to make delayed ack decision to the
148  * real world.
149  */
150 static void tcp_measure_rcv_mss(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
151 {
152         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
153         const unsigned int lss = icsk->icsk_ack.last_seg_size;
154         unsigned int len;
155
156         icsk->icsk_ack.last_seg_size = 0;
157
158         /* skb->len may jitter because of SACKs, even if peer
159          * sends good full-sized frames.
160          */
161         len = skb_shinfo(skb)->gso_size ? : skb->len;
162         if (len >= icsk->icsk_ack.rcv_mss) {
163                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = min_t(unsigned int, len,
164                                                tcp_sk(sk)->advmss);
165                 /* Account for possibly-removed options */
166                 if (unlikely(len > icsk->icsk_ack.rcv_mss +
167                                    MAX_TCP_OPTION_SPACE))
168                         tcp_gro_dev_warn(sk, skb, len);
169         } else {
170                 /* Otherwise, we make more careful check taking into account,
171                  * that SACKs block is variable.
172                  *
173                  * "len" is invariant segment length, including TCP header.
174                  */
175                 len += skb->data - skb_transport_header(skb);
176                 if (len >= TCP_MSS_DEFAULT + sizeof(struct tcphdr) ||
177                     /* If PSH is not set, packet should be
178                      * full sized, provided peer TCP is not badly broken.
179                      * This observation (if it is correct 8)) allows
180                      * to handle super-low mtu links fairly.
181                      */
182                     (len >= TCP_MIN_MSS + sizeof(struct tcphdr) &&
183                      !(tcp_flag_word(tcp_hdr(skb)) & TCP_REMNANT))) {
184                         /* Subtract also invariant (if peer is RFC compliant),
185                          * tcp header plus fixed timestamp option length.
186                          * Resulting "len" is MSS free of SACK jitter.
187                          */
188                         len -= tcp_sk(sk)->tcp_header_len;
189                         icsk->icsk_ack.last_seg_size = len;
190                         if (len == lss) {
191                                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = len;
192                                 return;
193                         }
194                 }
195                 if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED)
196                         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED2;
197                 icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED;
198         }
199 }
200
201 static void tcp_incr_quickack(struct sock *sk, unsigned int max_quickacks)
202 {
203         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
204         unsigned int quickacks = tcp_sk(sk)->rcv_wnd / (2 * icsk->icsk_ack.rcv_mss);
205
206         if (quickacks == 0)
207                 quickacks = 2;
208         quickacks = min(quickacks, max_quickacks);
209         if (quickacks > icsk->icsk_ack.quick)
210                 icsk->icsk_ack.quick = quickacks;
211 }
212
213 void tcp_enter_quickack_mode(struct sock *sk, unsigned int max_quickacks)
214 {
215         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
216
217         tcp_incr_quickack(sk, max_quickacks);
218         icsk->icsk_ack.pingpong = 0;
219         icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
220 }
221 EXPORT_SYMBOL(tcp_enter_quickack_mode);
222
223 /* Send ACKs quickly, if "quick" count is not exhausted
224  * and the session is not interactive.
225  */
226
227 static bool tcp_in_quickack_mode(struct sock *sk)
228 {
229         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
230         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
231
232         return (dst && dst_metric(dst, RTAX_QUICKACK)) ||
233                 (icsk->icsk_ack.quick && !icsk->icsk_ack.pingpong);
234 }
235
236 static void tcp_ecn_queue_cwr(struct tcp_sock *tp)
237 {
238         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
239                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_QUEUE_CWR;
240 }
241
242 static void tcp_ecn_accept_cwr(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
243 {
244         if (tcp_hdr(skb)->cwr)
245                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
246 }
247
248 static void tcp_ecn_withdraw_cwr(struct tcp_sock *tp)
249 {
250         tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
251 }
252
253 static void __tcp_ecn_check_ce(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
254 {
255         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
256
257         switch (TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield & INET_ECN_MASK) {
258         case INET_ECN_NOT_ECT:
259                 /* Funny extension: if ECT is not set on a segment,
260                  * and we already seen ECT on a previous segment,
261                  * it is probably a retransmit.
262                  */
263                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_SEEN)
264                         tcp_enter_quickack_mode(sk, 2);
265                 break;
266         case INET_ECN_CE:
267                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
268                         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_ECN_IS_CE);
269
270                 if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)) {
271                         /* Better not delay acks, sender can have a very low cwnd */
272                         tcp_enter_quickack_mode(sk, 2);
273                         tp->ecn_flags |= TCP_ECN_DEMAND_CWR;
274                 }
275                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
276                 break;
277         default:
278                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
279                         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_ECN_NO_CE);
280                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
281                 break;
282         }
283 }
284
285 static void tcp_ecn_check_ce(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
286 {
287         if (tcp_sk(sk)->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
288                 __tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
289 }
290
291 static void tcp_ecn_rcv_synack(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
292 {
293         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || th->cwr))
294                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
295 }
296
297 static void tcp_ecn_rcv_syn(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
298 {
299         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || !th->cwr))
300                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
301 }
302
303 static bool tcp_ecn_rcv_ecn_echo(const struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
304 {
305         if (th->ece && !th->syn && (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
306                 return true;
307         return false;
308 }
309
310 /* Buffer size and advertised window tuning.
311  *
312  * 1. Tuning sk->sk_sndbuf, when connection enters established state.
313  */
314
315 static void tcp_sndbuf_expand(struct sock *sk)
316 {
317         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
318         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
319         int sndmem, per_mss;
320         u32 nr_segs;
321
322         /* Worst case is non GSO/TSO : each frame consumes one skb
323          * and skb->head is kmalloced using power of two area of memory
324          */
325         per_mss = max_t(u32, tp->rx_opt.mss_clamp, tp->mss_cache) +
326                   MAX_TCP_HEADER +
327                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct skb_shared_info));
328
329         per_mss = roundup_pow_of_two(per_mss) +
330                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct sk_buff));
331
332         nr_segs = max_t(u32, TCP_INIT_CWND, tp->snd_cwnd);
333         nr_segs = max_t(u32, nr_segs, tp->reordering + 1);
334
335         /* Fast Recovery (RFC 5681 3.2) :
336          * Cubic needs 1.7 factor, rounded to 2 to include
337          * extra cushion (application might react slowly to POLLOUT)
338          */
339         sndmem = ca_ops->sndbuf_expand ? ca_ops->sndbuf_expand(sk) : 2;
340         sndmem *= nr_segs * per_mss;
341
342         if (sk->sk_sndbuf < sndmem)
343                 sk->sk_sndbuf = min(sndmem, sysctl_tcp_wmem[2]);
344 }
345
346 /* 2. Tuning advertised window (window_clamp, rcv_ssthresh)
347  *
348  * All tcp_full_space() is split to two parts: "network" buffer, allocated
349  * forward and advertised in receiver window (tp->rcv_wnd) and
350  * "application buffer", required to isolate scheduling/application
351  * latencies from network.
352  * window_clamp is maximal advertised window. It can be less than
353  * tcp_full_space(), in this case tcp_full_space() - window_clamp
354  * is reserved for "application" buffer. The less window_clamp is
355  * the smoother our behaviour from viewpoint of network, but the lower
356  * throughput and the higher sensitivity of the connection to losses. 8)
357  *
358  * rcv_ssthresh is more strict window_clamp used at "slow start"
359  * phase to predict further behaviour of this connection.
360  * It is used for two goals:
361  * - to enforce header prediction at sender, even when application
362  *   requires some significant "application buffer". It is check #1.
363  * - to prevent pruning of receive queue because of misprediction
364  *   of receiver window. Check #2.
365  *
366  * The scheme does not work when sender sends good segments opening
367  * window and then starts to feed us spaghetti. But it should work
368  * in common situations. Otherwise, we have to rely on queue collapsing.
369  */
370
371 /* Slow part of check#2. */
372 static int __tcp_grow_window(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
373 {
374         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
375         /* Optimize this! */
376         int truesize = tcp_win_from_space(skb->truesize) >> 1;
377         int window = tcp_win_from_space(sysctl_tcp_rmem[2]) >> 1;
378
379         while (tp->rcv_ssthresh <= window) {
380                 if (truesize <= skb->len)
381                         return 2 * inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss;
382
383                 truesize >>= 1;
384                 window >>= 1;
385         }
386         return 0;
387 }
388
389 static void tcp_grow_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
390 {
391         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
392         int room;
393
394         room = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_space(sk)) - tp->rcv_ssthresh;
395
396         /* Check #1 */
397         if (room > 0 && !tcp_under_memory_pressure(sk)) {
398                 int incr;
399
400                 /* Check #2. Increase window, if skb with such overhead
401                  * will fit to rcvbuf in future.
402                  */
403                 if (tcp_win_from_space(skb->truesize) <= skb->len)
404                         incr = 2 * tp->advmss;
405                 else
406                         incr = __tcp_grow_window(sk, skb);
407
408                 if (incr) {
409                         incr = max_t(int, incr, 2 * skb->len);
410                         tp->rcv_ssthresh += min(room, incr);
411                         inet_csk(sk)->icsk_ack.quick |= 1;
412                 }
413         }
414 }
415
416 /* 3. Tuning rcvbuf, when connection enters established state. */
417 static void tcp_fixup_rcvbuf(struct sock *sk)
418 {
419         u32 mss = tcp_sk(sk)->advmss;
420         int rcvmem;
421
422         rcvmem = 2 * SKB_TRUESIZE(mss + MAX_TCP_HEADER) *
423                  tcp_default_init_rwnd(mss);
424
425         /* Dynamic Right Sizing (DRS) has 2 to 3 RTT latency
426          * Allow enough cushion so that sender is not limited by our window
427          */
428         if (sysctl_tcp_moderate_rcvbuf)
429                 rcvmem <<= 2;
430
431         if (sk->sk_rcvbuf < rcvmem)
432                 sk->sk_rcvbuf = min(rcvmem, sysctl_tcp_rmem[2]);
433 }
434
435 /* 4. Try to fixup all. It is made immediately after connection enters
436  *    established state.
437  */
438 void tcp_init_buffer_space(struct sock *sk)
439 {
440         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
441         int maxwin;
442
443         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK))
444                 tcp_fixup_rcvbuf(sk);
445         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK))
446                 tcp_sndbuf_expand(sk);
447
448         tp->rcvq_space.space = tp->rcv_wnd;
449         tcp_mstamp_refresh(tp);
450         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
451         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
452
453         maxwin = tcp_full_space(sk);
454
455         if (tp->window_clamp >= maxwin) {
456                 tp->window_clamp = maxwin;
457
458                 if (sysctl_tcp_app_win && maxwin > 4 * tp->advmss)
459                         tp->window_clamp = max(maxwin -
460                                                (maxwin >> sysctl_tcp_app_win),
461                                                4 * tp->advmss);
462         }
463
464         /* Force reservation of one segment. */
465         if (sysctl_tcp_app_win &&
466             tp->window_clamp > 2 * tp->advmss &&
467             tp->window_clamp + tp->advmss > maxwin)
468                 tp->window_clamp = max(2 * tp->advmss, maxwin - tp->advmss);
469
470         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, tp->window_clamp);
471         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
472 }
473
474 /* 5. Recalculate window clamp after socket hit its memory bounds. */
475 static void tcp_clamp_window(struct sock *sk)
476 {
477         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
478         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
479
480         icsk->icsk_ack.quick = 0;
481
482         if (sk->sk_rcvbuf < sysctl_tcp_rmem[2] &&
483             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK) &&
484             !tcp_under_memory_pressure(sk) &&
485             sk_memory_allocated(sk) < sk_prot_mem_limits(sk, 0)) {
486                 sk->sk_rcvbuf = min(atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc),
487                                     sysctl_tcp_rmem[2]);
488         }
489         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf)
490                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->window_clamp, 2U * tp->advmss);
491 }
492
493 /* Initialize RCV_MSS value.
494  * RCV_MSS is an our guess about MSS used by the peer.
495  * We haven't any direct information about the MSS.
496  * It's better to underestimate the RCV_MSS rather than overestimate.
497  * Overestimations make us ACKing less frequently than needed.
498  * Underestimations are more easy to detect and fix by tcp_measure_rcv_mss().
499  */
500 void tcp_initialize_rcv_mss(struct sock *sk)
501 {
502         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
503         unsigned int hint = min_t(unsigned int, tp->advmss, tp->mss_cache);
504
505         hint = min(hint, tp->rcv_wnd / 2);
506         hint = min(hint, TCP_MSS_DEFAULT);
507         hint = max(hint, TCP_MIN_MSS);
508
509         inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss = hint;
510 }
511 EXPORT_SYMBOL(tcp_initialize_rcv_mss);
512
513 /* Receiver "autotuning" code.
514  *
515  * The algorithm for RTT estimation w/o timestamps is based on
516  * Dynamic Right-Sizing (DRS) by Wu Feng and Mike Fisk of LANL.
517  * <http://public.lanl.gov/radiant/pubs.html#DRS>
518  *
519  * More detail on this code can be found at
520  * <http://staff.psc.edu/jheffner/>,
521  * though this reference is out of date.  A new paper
522  * is pending.
523  */
524 static void tcp_rcv_rtt_update(struct tcp_sock *tp, u32 sample, int win_dep)
525 {
526         u32 new_sample = tp->rcv_rtt_est.rtt_us;
527         long m = sample;
528
529         if (new_sample != 0) {
530                 /* If we sample in larger samples in the non-timestamp
531                  * case, we could grossly overestimate the RTT especially
532                  * with chatty applications or bulk transfer apps which
533                  * are stalled on filesystem I/O.
534                  *
535                  * Also, since we are only going for a minimum in the
536                  * non-timestamp case, we do not smooth things out
537                  * else with timestamps disabled convergence takes too
538                  * long.
539                  */
540                 if (!win_dep) {
541                         m -= (new_sample >> 3);
542                         new_sample += m;
543                 } else {
544                         m <<= 3;
545                         if (m < new_sample)
546                                 new_sample = m;
547                 }
548         } else {
549                 /* No previous measure. */
550                 new_sample = m << 3;
551         }
552
553         tp->rcv_rtt_est.rtt_us = new_sample;
554 }
555
556 static inline void tcp_rcv_rtt_measure(struct tcp_sock *tp)
557 {
558         u32 delta_us;
559
560         if (tp->rcv_rtt_est.time == 0)
561                 goto new_measure;
562         if (before(tp->rcv_nxt, tp->rcv_rtt_est.seq))
563                 return;
564         delta_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcv_rtt_est.time);
565         if (!delta_us)
566                 delta_us = 1;
567         tcp_rcv_rtt_update(tp, delta_us, 1);
568
569 new_measure:
570         tp->rcv_rtt_est.seq = tp->rcv_nxt + tp->rcv_wnd;
571         tp->rcv_rtt_est.time = tp->tcp_mstamp;
572 }
573
574 static inline void tcp_rcv_rtt_measure_ts(struct sock *sk,
575                                           const struct sk_buff *skb)
576 {
577         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
578
579         if (tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
580             (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq -
581              TCP_SKB_CB(skb)->seq >= inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss)) {
582                 u32 delta = tcp_time_stamp(tp) - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
583                 u32 delta_us;
584
585                 if (!delta)
586                         delta = 1;
587                 delta_us = delta * (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
588                 tcp_rcv_rtt_update(tp, delta_us, 0);
589         }
590 }
591
592 /*
593  * This function should be called every time data is copied to user space.
594  * It calculates the appropriate TCP receive buffer space.
595  */
596 void tcp_rcv_space_adjust(struct sock *sk)
597 {
598         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
599         u32 copied;
600         int time;
601
602         tcp_mstamp_refresh(tp);
603         time = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcvq_space.time);
604         if (time < (tp->rcv_rtt_est.rtt_us >> 3) || tp->rcv_rtt_est.rtt_us == 0)
605                 return;
606
607         /* Number of bytes copied to user in last RTT */
608         copied = tp->copied_seq - tp->rcvq_space.seq;
609         if (copied <= tp->rcvq_space.space)
610                 goto new_measure;
611
612         /* A bit of theory :
613          * copied = bytes received in previous RTT, our base window
614          * To cope with packet losses, we need a 2x factor
615          * To cope with slow start, and sender growing its cwin by 100 %
616          * every RTT, we need a 4x factor, because the ACK we are sending
617          * now is for the next RTT, not the current one :
618          * <prev RTT . ><current RTT .. ><next RTT .... >
619          */
620
621         if (sysctl_tcp_moderate_rcvbuf &&
622             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK)) {
623                 int rcvmem, rcvbuf;
624                 u64 rcvwin;
625
626                 /* minimal window to cope with packet losses, assuming
627                  * steady state. Add some cushion because of small variations.
628                  */
629                 rcvwin = ((u64)copied << 1) + 16 * tp->advmss;
630
631                 /* If rate increased by 25%,
632                  *      assume slow start, rcvwin = 3 * copied
633                  * If rate increased by 50%,
634                  *      assume sender can use 2x growth, rcvwin = 4 * copied
635                  */
636                 if (copied >=
637                     tp->rcvq_space.space + (tp->rcvq_space.space >> 2)) {
638                         if (copied >=
639                             tp->rcvq_space.space + (tp->rcvq_space.space >> 1))
640                                 rcvwin <<= 1;
641                         else
642                                 rcvwin += (rcvwin >> 1);
643                 }
644
645                 rcvmem = SKB_TRUESIZE(tp->advmss + MAX_TCP_HEADER);
646                 while (tcp_win_from_space(rcvmem) < tp->advmss)
647                         rcvmem += 128;
648
649                 do_div(rcvwin, tp->advmss);
650                 rcvbuf = min_t(u64, rcvwin * rcvmem, sysctl_tcp_rmem[2]);
651                 if (rcvbuf > sk->sk_rcvbuf) {
652                         sk->sk_rcvbuf = rcvbuf;
653
654                         /* Make the window clamp follow along.  */
655                         tp->window_clamp = tcp_win_from_space(rcvbuf);
656                 }
657         }
658         tp->rcvq_space.space = copied;
659
660 new_measure:
661         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
662         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
663 }
664
665 /* There is something which you must keep in mind when you analyze the
666  * behavior of the tp->ato delayed ack timeout interval.  When a
667  * connection starts up, we want to ack as quickly as possible.  The
668  * problem is that "good" TCP's do slow start at the beginning of data
669  * transmission.  The means that until we send the first few ACK's the
670  * sender will sit on his end and only queue most of his data, because
671  * he can only send snd_cwnd unacked packets at any given time.  For
672  * each ACK we send, he increments snd_cwnd and transmits more of his
673  * queue.  -DaveM
674  */
675 static void tcp_event_data_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
676 {
677         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
678         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
679         u32 now;
680
681         inet_csk_schedule_ack(sk);
682
683         tcp_measure_rcv_mss(sk, skb);
684
685         tcp_rcv_rtt_measure(tp);
686
687         now = tcp_jiffies32;
688
689         if (!icsk->icsk_ack.ato) {
690                 /* The _first_ data packet received, initialize
691                  * delayed ACK engine.
692                  */
693                 tcp_incr_quickack(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
694                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
695         } else {
696                 int m = now - icsk->icsk_ack.lrcvtime;
697
698                 if (m <= TCP_ATO_MIN / 2) {
699                         /* The fastest case is the first. */
700                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + TCP_ATO_MIN / 2;
701                 } else if (m < icsk->icsk_ack.ato) {
702                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + m;
703                         if (icsk->icsk_ack.ato > icsk->icsk_rto)
704                                 icsk->icsk_ack.ato = icsk->icsk_rto;
705                 } else if (m > icsk->icsk_rto) {
706                         /* Too long gap. Apparently sender failed to
707                          * restart window, so that we send ACKs quickly.
708                          */
709                         tcp_incr_quickack(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
710                         sk_mem_reclaim(sk);
711                 }
712         }
713         icsk->icsk_ack.lrcvtime = now;
714
715         tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
716
717         if (skb->len >= 128)
718                 tcp_grow_window(sk, skb);
719 }
720
721 /* Called to compute a smoothed rtt estimate. The data fed to this
722  * routine either comes from timestamps, or from segments that were
723  * known _not_ to have been retransmitted [see Karn/Partridge
724  * Proceedings SIGCOMM 87]. The algorithm is from the SIGCOMM 88
725  * piece by Van Jacobson.
726  * NOTE: the next three routines used to be one big routine.
727  * To save cycles in the RFC 1323 implementation it was better to break
728  * it up into three procedures. -- erics
729  */
730 static void tcp_rtt_estimator(struct sock *sk, long mrtt_us)
731 {
732         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
733         long m = mrtt_us; /* RTT */
734         u32 srtt = tp->srtt_us;
735
736         /*      The following amusing code comes from Jacobson's
737          *      article in SIGCOMM '88.  Note that rtt and mdev
738          *      are scaled versions of rtt and mean deviation.
739          *      This is designed to be as fast as possible
740          *      m stands for "measurement".
741          *
742          *      On a 1990 paper the rto value is changed to:
743          *      RTO = rtt + 4 * mdev
744          *
745          * Funny. This algorithm seems to be very broken.
746          * These formulae increase RTO, when it should be decreased, increase
747          * too slowly, when it should be increased quickly, decrease too quickly
748          * etc. I guess in BSD RTO takes ONE value, so that it is absolutely
749          * does not matter how to _calculate_ it. Seems, it was trap
750          * that VJ failed to avoid. 8)
751          */
752         if (srtt != 0) {
753                 m -= (srtt >> 3);       /* m is now error in rtt est */
754                 srtt += m;              /* rtt = 7/8 rtt + 1/8 new */
755                 if (m < 0) {
756                         m = -m;         /* m is now abs(error) */
757                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
758                         /* This is similar to one of Eifel findings.
759                          * Eifel blocks mdev updates when rtt decreases.
760                          * This solution is a bit different: we use finer gain
761                          * for mdev in this case (alpha*beta).
762                          * Like Eifel it also prevents growth of rto,
763                          * but also it limits too fast rto decreases,
764                          * happening in pure Eifel.
765                          */
766                         if (m > 0)
767                                 m >>= 3;
768                 } else {
769                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
770                 }
771                 tp->mdev_us += m;               /* mdev = 3/4 mdev + 1/4 new */
772                 if (tp->mdev_us > tp->mdev_max_us) {
773                         tp->mdev_max_us = tp->mdev_us;
774                         if (tp->mdev_max_us > tp->rttvar_us)
775                                 tp->rttvar_us = tp->mdev_max_us;
776                 }
777                 if (after(tp->snd_una, tp->rtt_seq)) {
778                         if (tp->mdev_max_us < tp->rttvar_us)
779                                 tp->rttvar_us -= (tp->rttvar_us - tp->mdev_max_us) >> 2;
780                         tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
781                         tp->mdev_max_us = tcp_rto_min_us(sk);
782                 }
783         } else {
784                 /* no previous measure. */
785                 srtt = m << 3;          /* take the measured time to be rtt */
786                 tp->mdev_us = m << 1;   /* make sure rto = 3*rtt */
787                 tp->rttvar_us = max(tp->mdev_us, tcp_rto_min_us(sk));
788                 tp->mdev_max_us = tp->rttvar_us;
789                 tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
790         }
791         tp->srtt_us = max(1U, srtt);
792 }
793
794 /* Set the sk_pacing_rate to allow proper sizing of TSO packets.
795  * Note: TCP stack does not yet implement pacing.
796  * FQ packet scheduler can be used to implement cheap but effective
797  * TCP pacing, to smooth the burst on large writes when packets
798  * in flight is significantly lower than cwnd (or rwin)
799  */
800 int sysctl_tcp_pacing_ss_ratio __read_mostly = 200;
801 int sysctl_tcp_pacing_ca_ratio __read_mostly = 120;
802
803 static void tcp_update_pacing_rate(struct sock *sk)
804 {
805         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
806         u64 rate;
807
808         /* set sk_pacing_rate to 200 % of current rate (mss * cwnd / srtt) */
809         rate = (u64)tp->mss_cache * ((USEC_PER_SEC / 100) << 3);
810
811         /* current rate is (cwnd * mss) / srtt
812          * In Slow Start [1], set sk_pacing_rate to 200 % the current rate.
813          * In Congestion Avoidance phase, set it to 120 % the current rate.
814          *
815          * [1] : Normal Slow Start condition is (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh)
816          *       If snd_cwnd >= (tp->snd_ssthresh / 2), we are approaching
817          *       end of slow start and should slow down.
818          */
819         if (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh / 2)
820                 rate *= sysctl_tcp_pacing_ss_ratio;
821         else
822                 rate *= sysctl_tcp_pacing_ca_ratio;
823
824         rate *= max(tp->snd_cwnd, tp->packets_out);
825
826         if (likely(tp->srtt_us))
827                 do_div(rate, tp->srtt_us);
828
829         /* ACCESS_ONCE() is needed because sch_fq fetches sk_pacing_rate
830          * without any lock. We want to make sure compiler wont store
831          * intermediate values in this location.
832          */
833         ACCESS_ONCE(sk->sk_pacing_rate) = min_t(u64, rate,
834                                                 sk->sk_max_pacing_rate);
835 }
836
837 /* Calculate rto without backoff.  This is the second half of Van Jacobson's
838  * routine referred to above.
839  */
840 static void tcp_set_rto(struct sock *sk)
841 {
842         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
843         /* Old crap is replaced with new one. 8)
844          *
845          * More seriously:
846          * 1. If rtt variance happened to be less 50msec, it is hallucination.
847          *    It cannot be less due to utterly erratic ACK generation made
848          *    at least by solaris and freebsd. "Erratic ACKs" has _nothing_
849          *    to do with delayed acks, because at cwnd>2 true delack timeout
850          *    is invisible. Actually, Linux-2.4 also generates erratic
851          *    ACKs in some circumstances.
852          */
853         inet_csk(sk)->icsk_rto = __tcp_set_rto(tp);
854
855         /* 2. Fixups made earlier cannot be right.
856          *    If we do not estimate RTO correctly without them,
857          *    all the algo is pure shit and should be replaced
858          *    with correct one. It is exactly, which we pretend to do.
859          */
860
861         /* NOTE: clamping at TCP_RTO_MIN is not required, current algo
862          * guarantees that rto is higher.
863          */
864         tcp_bound_rto(sk);
865 }
866
867 __u32 tcp_init_cwnd(const struct tcp_sock *tp, const struct dst_entry *dst)
868 {
869         __u32 cwnd = (dst ? dst_metric(dst, RTAX_INITCWND) : 0);
870
871         if (!cwnd)
872                 cwnd = TCP_INIT_CWND;
873         return min_t(__u32, cwnd, tp->snd_cwnd_clamp);
874 }
875
876 /*
877  * Packet counting of FACK is based on in-order assumptions, therefore TCP
878  * disables it when reordering is detected
879  */
880 void tcp_disable_fack(struct tcp_sock *tp)
881 {
882         /* RFC3517 uses different metric in lost marker => reset on change */
883         if (tcp_is_fack(tp))
884                 tp->lost_skb_hint = NULL;
885         tp->rx_opt.sack_ok &= ~TCP_FACK_ENABLED;
886 }
887
888 /* Take a notice that peer is sending D-SACKs */
889 static void tcp_dsack_seen(struct tcp_sock *tp)
890 {
891         tp->rx_opt.sack_ok |= TCP_DSACK_SEEN;
892 }
893
894 static void tcp_update_reordering(struct sock *sk, const int metric,
895                                   const int ts)
896 {
897         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
898         int mib_idx;
899
900         if (WARN_ON_ONCE(metric < 0))
901                 return;
902
903         if (metric > tp->reordering) {
904                 tp->reordering = min(sysctl_tcp_max_reordering, metric);
905
906 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
907                 pr_debug("Disorder%d %d %u f%u s%u rr%d\n",
908                          tp->rx_opt.sack_ok, inet_csk(sk)->icsk_ca_state,
909                          tp->reordering,
910                          tp->fackets_out,
911                          tp->sacked_out,
912                          tp->undo_marker ? tp->undo_retrans : 0);
913 #endif
914                 tcp_disable_fack(tp);
915         }
916
917         tp->rack.reord = 1;
918
919         /* This exciting event is worth to be remembered. 8) */
920         if (ts)
921                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPTSREORDER;
922         else if (tcp_is_reno(tp))
923                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENOREORDER;
924         else if (tcp_is_fack(tp))
925                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFACKREORDER;
926         else
927                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKREORDER;
928
929         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
930 }
931
932 /* This must be called before lost_out is incremented */
933 static void tcp_verify_retransmit_hint(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
934 {
935         if ((!tp->retransmit_skb_hint && tp->retrans_out >= tp->lost_out) ||
936             (tp->retransmit_skb_hint &&
937              before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
938                     TCP_SKB_CB(tp->retransmit_skb_hint)->seq)))
939                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
940 }
941
942 /* Sum the number of packets on the wire we have marked as lost.
943  * There are two cases we care about here:
944  * a) Packet hasn't been marked lost (nor retransmitted),
945  *    and this is the first loss.
946  * b) Packet has been marked both lost and retransmitted,
947  *    and this means we think it was lost again.
948  */
949 static void tcp_sum_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
950 {
951         __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
952
953         if (!(sacked & TCPCB_LOST) ||
954             ((sacked & TCPCB_LOST) && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)))
955                 tp->lost += tcp_skb_pcount(skb);
956 }
957
958 static void tcp_skb_mark_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
959 {
960         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
961                 tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
962
963                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
964                 tcp_sum_lost(tp, skb);
965                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
966         }
967 }
968
969 void tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
970 {
971         tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
972
973         tcp_sum_lost(tp, skb);
974         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
975                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
976                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
977         }
978 }
979
980 /* This procedure tags the retransmission queue when SACKs arrive.
981  *
982  * We have three tag bits: SACKED(S), RETRANS(R) and LOST(L).
983  * Packets in queue with these bits set are counted in variables
984  * sacked_out, retrans_out and lost_out, correspondingly.
985  *
986  * Valid combinations are:
987  * Tag  InFlight        Description
988  * 0    1               - orig segment is in flight.
989  * S    0               - nothing flies, orig reached receiver.
990  * L    0               - nothing flies, orig lost by net.
991  * R    2               - both orig and retransmit are in flight.
992  * L|R  1               - orig is lost, retransmit is in flight.
993  * S|R  1               - orig reached receiver, retrans is still in flight.
994  * (L|S|R is logically valid, it could occur when L|R is sacked,
995  *  but it is equivalent to plain S and code short-curcuits it to S.
996  *  L|S is logically invalid, it would mean -1 packet in flight 8))
997  *
998  * These 6 states form finite state machine, controlled by the following events:
999  * 1. New ACK (+SACK) arrives. (tcp_sacktag_write_queue())
1000  * 2. Retransmission. (tcp_retransmit_skb(), tcp_xmit_retransmit_queue())
1001  * 3. Loss detection event of two flavors:
1002  *      A. Scoreboard estimator decided the packet is lost.
1003  *         A'. Reno "three dupacks" marks head of queue lost.
1004  *         A''. Its FACK modification, head until snd.fack is lost.
1005  *      B. SACK arrives sacking SND.NXT at the moment, when the
1006  *         segment was retransmitted.
1007  * 4. D-SACK added new rule: D-SACK changes any tag to S.
1008  *
1009  * It is pleasant to note, that state diagram turns out to be commutative,
1010  * so that we are allowed not to be bothered by order of our actions,
1011  * when multiple events arrive simultaneously. (see the function below).
1012  *
1013  * Reordering detection.
1014  * --------------------
1015  * Reordering metric is maximal distance, which a packet can be displaced
1016  * in packet stream. With SACKs we can estimate it:
1017  *
1018  * 1. SACK fills old hole and the corresponding segment was not
1019  *    ever retransmitted -> reordering. Alas, we cannot use it
1020  *    when segment was retransmitted.
1021  * 2. The last flaw is solved with D-SACK. D-SACK arrives
1022  *    for retransmitted and already SACKed segment -> reordering..
1023  * Both of these heuristics are not used in Loss state, when we cannot
1024  * account for retransmits accurately.
1025  *
1026  * SACK block validation.
1027  * ----------------------
1028  *
1029  * SACK block range validation checks that the received SACK block fits to
1030  * the expected sequence limits, i.e., it is between SND.UNA and SND.NXT.
1031  * Note that SND.UNA is not included to the range though being valid because
1032  * it means that the receiver is rather inconsistent with itself reporting
1033  * SACK reneging when it should advance SND.UNA. Such SACK block this is
1034  * perfectly valid, however, in light of RFC2018 which explicitly states
1035  * that "SACK block MUST reflect the newest segment.  Even if the newest
1036  * segment is going to be discarded ...", not that it looks very clever
1037  * in case of head skb. Due to potentional receiver driven attacks, we
1038  * choose to avoid immediate execution of a walk in write queue due to
1039  * reneging and defer head skb's loss recovery to standard loss recovery
1040  * procedure that will eventually trigger (nothing forbids us doing this).
1041  *
1042  * Implements also blockage to start_seq wrap-around. Problem lies in the
1043  * fact that though start_seq (s) is before end_seq (i.e., not reversed),
1044  * there's no guarantee that it will be before snd_nxt (n). The problem
1045  * happens when start_seq resides between end_seq wrap (e_w) and snd_nxt
1046  * wrap (s_w):
1047  *
1048  *         <- outs wnd ->                          <- wrapzone ->
1049  *         u     e      n                         u_w   e_w  s n_w
1050  *         |     |      |                          |     |   |  |
1051  * |<------------+------+----- TCP seqno space --------------+---------->|
1052  * ...-- <2^31 ->|                                           |<--------...
1053  * ...---- >2^31 ------>|                                    |<--------...
1054  *
1055  * Current code wouldn't be vulnerable but it's better still to discard such
1056  * crazy SACK blocks. Doing this check for start_seq alone closes somewhat
1057  * similar case (end_seq after snd_nxt wrap) as earlier reversed check in
1058  * snd_nxt wrap -> snd_una region will then become "well defined", i.e.,
1059  * equal to the ideal case (infinite seqno space without wrap caused issues).
1060  *
1061  * With D-SACK the lower bound is extended to cover sequence space below
1062  * SND.UNA down to undo_marker, which is the last point of interest. Yet
1063  * again, D-SACK block must not to go across snd_una (for the same reason as
1064  * for the normal SACK blocks, explained above). But there all simplicity
1065  * ends, TCP might receive valid D-SACKs below that. As long as they reside
1066  * fully below undo_marker they do not affect behavior in anyway and can
1067  * therefore be safely ignored. In rare cases (which are more or less
1068  * theoretical ones), the D-SACK will nicely cross that boundary due to skb
1069  * fragmentation and packet reordering past skb's retransmission. To consider
1070  * them correctly, the acceptable range must be extended even more though
1071  * the exact amount is rather hard to quantify. However, tp->max_window can
1072  * be used as an exaggerated estimate.
1073  */
1074 static bool tcp_is_sackblock_valid(struct tcp_sock *tp, bool is_dsack,
1075                                    u32 start_seq, u32 end_seq)
1076 {
1077         /* Too far in future, or reversed (interpretation is ambiguous) */
1078         if (after(end_seq, tp->snd_nxt) || !before(start_seq, end_seq))
1079                 return false;
1080
1081         /* Nasty start_seq wrap-around check (see comments above) */
1082         if (!before(start_seq, tp->snd_nxt))
1083                 return false;
1084
1085         /* In outstanding window? ...This is valid exit for D-SACKs too.
1086          * start_seq == snd_una is non-sensical (see comments above)
1087          */
1088         if (after(start_seq, tp->snd_una))
1089                 return true;
1090
1091         if (!is_dsack || !tp->undo_marker)
1092                 return false;
1093
1094         /* ...Then it's D-SACK, and must reside below snd_una completely */
1095         if (after(end_seq, tp->snd_una))
1096                 return false;
1097
1098         if (!before(start_seq, tp->undo_marker))
1099                 return true;
1100
1101         /* Too old */
1102         if (!after(end_seq, tp->undo_marker))
1103                 return false;
1104
1105         /* Undo_marker boundary crossing (overestimates a lot). Known already:
1106          *   start_seq < undo_marker and end_seq >= undo_marker.
1107          */
1108         return !before(start_seq, end_seq - tp->max_window);
1109 }
1110
1111 static bool tcp_check_dsack(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1112                             struct tcp_sack_block_wire *sp, int num_sacks,
1113                             u32 prior_snd_una)
1114 {
1115         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1116         u32 start_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].start_seq);
1117         u32 end_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].end_seq);
1118         bool dup_sack = false;
1119
1120         if (before(start_seq_0, TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq)) {
1121                 dup_sack = true;
1122                 tcp_dsack_seen(tp);
1123                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECV);
1124         } else if (num_sacks > 1) {
1125                 u32 end_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].end_seq);
1126                 u32 start_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].start_seq);
1127
1128                 if (!after(end_seq_0, end_seq_1) &&
1129                     !before(start_seq_0, start_seq_1)) {
1130                         dup_sack = true;
1131                         tcp_dsack_seen(tp);
1132                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
1133                                         LINUX_MIB_TCPDSACKOFORECV);
1134                 }
1135         }
1136
1137         /* D-SACK for already forgotten data... Do dumb counting. */
1138         if (dup_sack && tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1139             !after(end_seq_0, prior_snd_una) &&
1140             after(end_seq_0, tp->undo_marker))
1141                 tp->undo_retrans--;
1142
1143         return dup_sack;
1144 }
1145
1146 struct tcp_sacktag_state {
1147         int     reord;
1148         int     fack_count;
1149         /* Timestamps for earliest and latest never-retransmitted segment
1150          * that was SACKed. RTO needs the earliest RTT to stay conservative,
1151          * but congestion control should still get an accurate delay signal.
1152          */
1153         u64     first_sackt;
1154         u64     last_sackt;
1155         struct rate_sample *rate;
1156         int     flag;
1157 };
1158
1159 /* Check if skb is fully within the SACK block. In presence of GSO skbs,
1160  * the incoming SACK may not exactly match but we can find smaller MSS
1161  * aligned portion of it that matches. Therefore we might need to fragment
1162  * which may fail and creates some hassle (caller must handle error case
1163  * returns).
1164  *
1165  * FIXME: this could be merged to shift decision code
1166  */
1167 static int tcp_match_skb_to_sack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1168                                   u32 start_seq, u32 end_seq)
1169 {
1170         int err;
1171         bool in_sack;
1172         unsigned int pkt_len;
1173         unsigned int mss;
1174
1175         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1176                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1177
1178         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1 && !in_sack &&
1179             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq)) {
1180                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1181                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1182
1183                 if (!in_sack) {
1184                         pkt_len = start_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1185                         if (pkt_len < mss)
1186                                 pkt_len = mss;
1187                 } else {
1188                         pkt_len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1189                         if (pkt_len < mss)
1190                                 return -EINVAL;
1191                 }
1192
1193                 /* Round if necessary so that SACKs cover only full MSSes
1194                  * and/or the remaining small portion (if present)
1195                  */
1196                 if (pkt_len > mss) {
1197                         unsigned int new_len = (pkt_len / mss) * mss;
1198                         if (!in_sack && new_len < pkt_len)
1199                                 new_len += mss;
1200                         pkt_len = new_len;
1201                 }
1202
1203                 if (pkt_len >= skb->len && !in_sack)
1204                         return 0;
1205
1206                 err = tcp_fragment(sk, skb, pkt_len, mss, GFP_ATOMIC);
1207                 if (err < 0)
1208                         return err;
1209         }
1210
1211         return in_sack;
1212 }
1213
1214 /* Mark the given newly-SACKed range as such, adjusting counters and hints. */
1215 static u8 tcp_sacktag_one(struct sock *sk,
1216                           struct tcp_sacktag_state *state, u8 sacked,
1217                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1218                           int dup_sack, int pcount,
1219                           u64 xmit_time)
1220 {
1221         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1222         int fack_count = state->fack_count;
1223
1224         /* Account D-SACK for retransmitted packet. */
1225         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1226                 if (tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1227                     after(end_seq, tp->undo_marker))
1228                         tp->undo_retrans = max_t(int, 0, tp->undo_retrans - pcount);
1229                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1230                         state->reord = min(fack_count, state->reord);
1231         }
1232
1233         /* Nothing to do; acked frame is about to be dropped (was ACKed). */
1234         if (!after(end_seq, tp->snd_una))
1235                 return sacked;
1236
1237         if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
1238                 tcp_rack_advance(tp, sacked, end_seq, xmit_time);
1239
1240                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1241                         /* If the segment is not tagged as lost,
1242                          * we do not clear RETRANS, believing
1243                          * that retransmission is still in flight.
1244                          */
1245                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1246                                 sacked &= ~(TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS);
1247                                 tp->lost_out -= pcount;
1248                                 tp->retrans_out -= pcount;
1249                         }
1250                 } else {
1251                         if (!(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1252                                 /* New sack for not retransmitted frame,
1253                                  * which was in hole. It is reordering.
1254                                  */
1255                                 if (before(start_seq,
1256                                            tcp_highest_sack_seq(tp)))
1257                                         state->reord = min(fack_count,
1258                                                            state->reord);
1259                                 if (!after(end_seq, tp->high_seq))
1260                                         state->flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
1261                                 if (state->first_sackt == 0)
1262                                         state->first_sackt = xmit_time;
1263                                 state->last_sackt = xmit_time;
1264                         }
1265
1266                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1267                                 sacked &= ~TCPCB_LOST;
1268                                 tp->lost_out -= pcount;
1269                         }
1270                 }
1271
1272                 sacked |= TCPCB_SACKED_ACKED;
1273                 state->flag |= FLAG_DATA_SACKED;
1274                 tp->sacked_out += pcount;
1275                 tp->delivered += pcount;  /* Out-of-order packets delivered */
1276
1277                 fack_count += pcount;
1278
1279                 /* Lost marker hint past SACKed? Tweak RFC3517 cnt */
1280                 if (!tcp_is_fack(tp) && tp->lost_skb_hint &&
1281                     before(start_seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq))
1282                         tp->lost_cnt_hint += pcount;
1283
1284                 if (fack_count > tp->fackets_out)
1285                         tp->fackets_out = fack_count;
1286         }
1287
1288         /* D-SACK. We can detect redundant retransmission in S|R and plain R
1289          * frames and clear it. undo_retrans is decreased above, L|R frames
1290          * are accounted above as well.
1291          */
1292         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)) {
1293                 sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1294                 tp->retrans_out -= pcount;
1295         }
1296
1297         return sacked;
1298 }
1299
1300 /* Shift newly-SACKed bytes from this skb to the immediately previous
1301  * already-SACKed sk_buff. Mark the newly-SACKed bytes as such.
1302  */
1303 static bool tcp_shifted_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1304                             struct tcp_sacktag_state *state,
1305                             unsigned int pcount, int shifted, int mss,
1306                             bool dup_sack)
1307 {
1308         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1309         struct sk_buff *prev = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
1310         u32 start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;   /* start of newly-SACKed */
1311         u32 end_seq = start_seq + shifted;      /* end of newly-SACKed */
1312
1313         BUG_ON(!pcount);
1314
1315         /* Adjust counters and hints for the newly sacked sequence
1316          * range but discard the return value since prev is already
1317          * marked. We must tag the range first because the seq
1318          * advancement below implicitly advances
1319          * tcp_highest_sack_seq() when skb is highest_sack.
1320          */
1321         tcp_sacktag_one(sk, state, TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1322                         start_seq, end_seq, dup_sack, pcount,
1323                         skb->skb_mstamp);
1324         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1325
1326         if (skb == tp->lost_skb_hint)
1327                 tp->lost_cnt_hint += pcount;
1328
1329         TCP_SKB_CB(prev)->end_seq += shifted;
1330         TCP_SKB_CB(skb)->seq += shifted;
1331
1332         tcp_skb_pcount_add(prev, pcount);
1333         WARN_ON_ONCE(tcp_skb_pcount(skb) < pcount);
1334         tcp_skb_pcount_add(skb, -pcount);
1335
1336         /* When we're adding to gso_segs == 1, gso_size will be zero,
1337          * in theory this shouldn't be necessary but as long as DSACK
1338          * code can come after this skb later on it's better to keep
1339          * setting gso_size to something.
1340          */
1341         if (!TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size)
1342                 TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size = mss;
1343
1344         /* CHECKME: To clear or not to clear? Mimics normal skb currently */
1345         if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1346                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1347
1348         /* Difference in this won't matter, both ACKed by the same cumul. ACK */
1349         TCP_SKB_CB(prev)->sacked |= (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS);
1350
1351         if (skb->len > 0) {
1352                 BUG_ON(!tcp_skb_pcount(skb));
1353                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTED);
1354                 return false;
1355         }
1356
1357         /* Whole SKB was eaten :-) */
1358
1359         if (skb == tp->retransmit_skb_hint)
1360                 tp->retransmit_skb_hint = prev;
1361         if (skb == tp->lost_skb_hint) {
1362                 tp->lost_skb_hint = prev;
1363                 tp->lost_cnt_hint -= tcp_skb_pcount(prev);
1364         }
1365
1366         TCP_SKB_CB(prev)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1367         TCP_SKB_CB(prev)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1368         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1369                 TCP_SKB_CB(prev)->end_seq++;
1370
1371         if (skb == tcp_highest_sack(sk))
1372                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1373
1374         tcp_skb_collapse_tstamp(prev, skb);
1375         if (unlikely(TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp))
1376                 TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp = 0;
1377
1378         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1379         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1380
1381         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKMERGED);
1382
1383         return true;
1384 }
1385
1386 /* I wish gso_size would have a bit more sane initialization than
1387  * something-or-zero which complicates things
1388  */
1389 static int tcp_skb_seglen(const struct sk_buff *skb)
1390 {
1391         return tcp_skb_pcount(skb) == 1 ? skb->len : tcp_skb_mss(skb);
1392 }
1393
1394 /* Shifting pages past head area doesn't work */
1395 static int skb_can_shift(const struct sk_buff *skb)
1396 {
1397         return !skb_headlen(skb) && skb_is_nonlinear(skb);
1398 }
1399
1400 int tcp_skb_shift(struct sk_buff *to, struct sk_buff *from,
1401                   int pcount, int shiftlen)
1402 {
1403         /* TCP min gso_size is 8 bytes (TCP_MIN_GSO_SIZE)
1404          * Since TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_segs is 16 bits, we need
1405          * to make sure not storing more than 65535 * 8 bytes per skb,
1406          * even if current MSS is bigger.
1407          */
1408         if (unlikely(to->len + shiftlen >= 65535 * TCP_MIN_GSO_SIZE))
1409                 return 0;
1410         if (unlikely(tcp_skb_pcount(to) + pcount > 65535))
1411                 return 0;
1412         return skb_shift(to, from, shiftlen);
1413 }
1414
1415 /* Try collapsing SACK blocks spanning across multiple skbs to a single
1416  * skb.
1417  */
1418 static struct sk_buff *tcp_shift_skb_data(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1419                                           struct tcp_sacktag_state *state,
1420                                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1421                                           bool dup_sack)
1422 {
1423         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1424         struct sk_buff *prev;
1425         int mss;
1426         int next_pcount;
1427         int pcount = 0;
1428         int len;
1429         int in_sack;
1430
1431         if (!sk_can_gso(sk))
1432                 goto fallback;
1433
1434         /* Normally R but no L won't result in plain S */
1435         if (!dup_sack &&
1436             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS)) == TCPCB_SACKED_RETRANS)
1437                 goto fallback;
1438         if (!skb_can_shift(skb))
1439                 goto fallback;
1440         /* This frame is about to be dropped (was ACKed). */
1441         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1442                 goto fallback;
1443
1444         /* Can only happen with delayed DSACK + discard craziness */
1445         if (unlikely(skb == tcp_write_queue_head(sk)))
1446                 goto fallback;
1447         prev = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
1448
1449         if ((TCP_SKB_CB(prev)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED)
1450                 goto fallback;
1451
1452         if (!tcp_skb_can_collapse_to(prev))
1453                 goto fallback;
1454
1455         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1456                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1457
1458         if (in_sack) {
1459                 len = skb->len;
1460                 pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1461                 mss = tcp_skb_seglen(skb);
1462
1463                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1464                  * drop this restriction as unnecessary
1465                  */
1466                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1467                         goto fallback;
1468         } else {
1469                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq))
1470                         goto noop;
1471                 /* CHECKME: This is non-MSS split case only?, this will
1472                  * cause skipped skbs due to advancing loop btw, original
1473                  * has that feature too
1474                  */
1475                 if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1476                         goto noop;
1477
1478                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1479                 if (!in_sack) {
1480                         /* TODO: head merge to next could be attempted here
1481                          * if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end_seq)),
1482                          * though it might not be worth of the additional hassle
1483                          *
1484                          * ...we can probably just fallback to what was done
1485                          * previously. We could try merging non-SACKed ones
1486                          * as well but it probably isn't going to buy off
1487                          * because later SACKs might again split them, and
1488                          * it would make skb timestamp tracking considerably
1489                          * harder problem.
1490                          */
1491                         goto fallback;
1492                 }
1493
1494                 len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1495                 BUG_ON(len < 0);
1496                 BUG_ON(len > skb->len);
1497
1498                 /* MSS boundaries should be honoured or else pcount will
1499                  * severely break even though it makes things bit trickier.
1500                  * Optimize common case to avoid most of the divides
1501                  */
1502                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1503
1504                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1505                  * drop this restriction as unnecessary
1506                  */
1507                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1508                         goto fallback;
1509
1510                 if (len == mss) {
1511                         pcount = 1;
1512                 } else if (len < mss) {
1513                         goto noop;
1514                 } else {
1515                         pcount = len / mss;
1516                         len = pcount * mss;
1517                 }
1518         }
1519
1520         /* tcp_sacktag_one() won't SACK-tag ranges below snd_una */
1521         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->seq + len, tp->snd_una))
1522                 goto fallback;
1523
1524         if (!tcp_skb_shift(prev, skb, pcount, len))
1525                 goto fallback;
1526         if (!tcp_shifted_skb(sk, skb, state, pcount, len, mss, dup_sack))
1527                 goto out;
1528
1529         /* Hole filled allows collapsing with the next as well, this is very
1530          * useful when hole on every nth skb pattern happens
1531          */
1532         if (prev == tcp_write_queue_tail(sk))
1533                 goto out;
1534         skb = tcp_write_queue_next(sk, prev);
1535
1536         if (!skb_can_shift(skb) ||
1537             (skb == tcp_send_head(sk)) ||
1538             ((TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED) ||
1539             (mss != tcp_skb_seglen(skb)))
1540                 goto out;
1541
1542         len = skb->len;
1543         next_pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1544         if (tcp_skb_shift(prev, skb, next_pcount, len)) {
1545                 pcount += next_pcount;
1546                 tcp_shifted_skb(sk, skb, state, next_pcount, len, mss, 0);
1547         }
1548 out:
1549         state->fack_count += pcount;
1550         return prev;
1551
1552 noop:
1553         return skb;
1554
1555 fallback:
1556         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTFALLBACK);
1557         return NULL;
1558 }
1559
1560 static struct sk_buff *tcp_sacktag_walk(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1561                                         struct tcp_sack_block *next_dup,
1562                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1563                                         u32 start_seq, u32 end_seq,
1564                                         bool dup_sack_in)
1565 {
1566         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1567         struct sk_buff *tmp;
1568
1569         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1570                 int in_sack = 0;
1571                 bool dup_sack = dup_sack_in;
1572
1573                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1574                         break;
1575
1576                 /* queue is in-order => we can short-circuit the walk early */
1577                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq))
1578                         break;
1579
1580                 if (next_dup  &&
1581                     before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, next_dup->end_seq)) {
1582                         in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1583                                                         next_dup->start_seq,
1584                                                         next_dup->end_seq);
1585                         if (in_sack > 0)
1586                                 dup_sack = true;
1587                 }
1588
1589                 /* skb reference here is a bit tricky to get right, since
1590                  * shifting can eat and free both this skb and the next,
1591                  * so not even _safe variant of the loop is enough.
1592                  */
1593                 if (in_sack <= 0) {
1594                         tmp = tcp_shift_skb_data(sk, skb, state,
1595                                                  start_seq, end_seq, dup_sack);
1596                         if (tmp) {
1597                                 if (tmp != skb) {
1598                                         skb = tmp;
1599                                         continue;
1600                                 }
1601
1602                                 in_sack = 0;
1603                         } else {
1604                                 in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1605                                                                 start_seq,
1606                                                                 end_seq);
1607                         }
1608                 }
1609
1610                 if (unlikely(in_sack < 0))
1611                         break;
1612
1613                 if (in_sack) {
1614                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked =
1615                                 tcp_sacktag_one(sk,
1616                                                 state,
1617                                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1618                                                 TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1619                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq,
1620                                                 dup_sack,
1621                                                 tcp_skb_pcount(skb),
1622                                                 skb->skb_mstamp);
1623                         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1624
1625                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1626                                     tcp_highest_sack_seq(tp)))
1627                                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1628                 }
1629
1630                 state->fack_count += tcp_skb_pcount(skb);
1631         }
1632         return skb;
1633 }
1634
1635 /* Avoid all extra work that is being done by sacktag while walking in
1636  * a normal way
1637  */
1638 static struct sk_buff *tcp_sacktag_skip(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1639                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1640                                         u32 skip_to_seq)
1641 {
1642         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1643                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1644                         break;
1645
1646                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, skip_to_seq))
1647                         break;
1648
1649                 state->fack_count += tcp_skb_pcount(skb);
1650         }
1651         return skb;
1652 }
1653
1654 static struct sk_buff *tcp_maybe_skipping_dsack(struct sk_buff *skb,
1655                                                 struct sock *sk,
1656                                                 struct tcp_sack_block *next_dup,
1657                                                 struct tcp_sacktag_state *state,
1658                                                 u32 skip_to_seq)
1659 {
1660         if (!next_dup)
1661                 return skb;
1662
1663         if (before(next_dup->start_seq, skip_to_seq)) {
1664                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, next_dup->start_seq);
1665                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, NULL, state,
1666                                        next_dup->start_seq, next_dup->end_seq,
1667                                        1);
1668         }
1669
1670         return skb;
1671 }
1672
1673 static int tcp_sack_cache_ok(const struct tcp_sock *tp, const struct tcp_sack_block *cache)
1674 {
1675         return cache < tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1676 }
1677
1678 static int
1679 tcp_sacktag_write_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1680                         u32 prior_snd_una, struct tcp_sacktag_state *state)
1681 {
1682         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1683         const unsigned char *ptr = (skb_transport_header(ack_skb) +
1684                                     TCP_SKB_CB(ack_skb)->sacked);
1685         struct tcp_sack_block_wire *sp_wire = (struct tcp_sack_block_wire *)(ptr+2);
1686         struct tcp_sack_block sp[TCP_NUM_SACKS];
1687         struct tcp_sack_block *cache;
1688         struct sk_buff *skb;
1689         int num_sacks = min(TCP_NUM_SACKS, (ptr[1] - TCPOLEN_SACK_BASE) >> 3);
1690         int used_sacks;
1691         bool found_dup_sack = false;
1692         int i, j;
1693         int first_sack_index;
1694
1695         state->flag = 0;
1696         state->reord = tp->packets_out;
1697
1698         if (!tp->sacked_out) {
1699                 if (WARN_ON(tp->fackets_out))
1700                         tp->fackets_out = 0;
1701                 tcp_highest_sack_reset(sk);
1702         }
1703
1704         found_dup_sack = tcp_check_dsack(sk, ack_skb, sp_wire,
1705                                          num_sacks, prior_snd_una);
1706         if (found_dup_sack) {
1707                 state->flag |= FLAG_DSACKING_ACK;
1708                 tp->delivered++; /* A spurious retransmission is delivered */
1709         }
1710
1711         /* Eliminate too old ACKs, but take into
1712          * account more or less fresh ones, they can
1713          * contain valid SACK info.
1714          */
1715         if (before(TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq, prior_snd_una - tp->max_window))
1716                 return 0;
1717
1718         if (!tp->packets_out)
1719                 goto out;
1720
1721         used_sacks = 0;
1722         first_sack_index = 0;
1723         for (i = 0; i < num_sacks; i++) {
1724                 bool dup_sack = !i && found_dup_sack;
1725
1726                 sp[used_sacks].start_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].start_seq);
1727                 sp[used_sacks].end_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].end_seq);
1728
1729                 if (!tcp_is_sackblock_valid(tp, dup_sack,
1730                                             sp[used_sacks].start_seq,
1731                                             sp[used_sacks].end_seq)) {
1732                         int mib_idx;
1733
1734                         if (dup_sack) {
1735                                 if (!tp->undo_marker)
1736                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDNOUNDO;
1737                                 else
1738                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDOLD;
1739                         } else {
1740                                 /* Don't count olds caused by ACK reordering */
1741                                 if ((TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq != tp->snd_una) &&
1742                                     !after(sp[used_sacks].end_seq, tp->snd_una))
1743                                         continue;
1744                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKDISCARD;
1745                         }
1746
1747                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
1748                         if (i == 0)
1749                                 first_sack_index = -1;
1750                         continue;
1751                 }
1752
1753                 /* Ignore very old stuff early */
1754                 if (!after(sp[used_sacks].end_seq, prior_snd_una)) {
1755                         if (i == 0)
1756                                 first_sack_index = -1;
1757                         continue;
1758                 }
1759
1760                 used_sacks++;
1761         }
1762
1763         /* order SACK blocks to allow in order walk of the retrans queue */
1764         for (i = used_sacks - 1; i > 0; i--) {
1765                 for (j = 0; j < i; j++) {
1766                         if (after(sp[j].start_seq, sp[j + 1].start_seq)) {
1767                                 swap(sp[j], sp[j + 1]);
1768
1769                                 /* Track where the first SACK block goes to */
1770                                 if (j == first_sack_index)
1771                                         first_sack_index = j + 1;
1772                         }
1773                 }
1774         }
1775
1776         skb = tcp_write_queue_head(sk);
1777         state->fack_count = 0;
1778         i = 0;
1779
1780         if (!tp->sacked_out) {
1781                 /* It's already past, so skip checking against it */
1782                 cache = tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1783         } else {
1784                 cache = tp->recv_sack_cache;
1785                 /* Skip empty blocks in at head of the cache */
1786                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !cache->start_seq &&
1787                        !cache->end_seq)
1788                         cache++;
1789         }
1790
1791         while (i < used_sacks) {
1792                 u32 start_seq = sp[i].start_seq;
1793                 u32 end_seq = sp[i].end_seq;
1794                 bool dup_sack = (found_dup_sack && (i == first_sack_index));
1795                 struct tcp_sack_block *next_dup = NULL;
1796
1797                 if (found_dup_sack && ((i + 1) == first_sack_index))
1798                         next_dup = &sp[i + 1];
1799
1800                 /* Skip too early cached blocks */
1801                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) &&
1802                        !before(start_seq, cache->end_seq))
1803                         cache++;
1804
1805                 /* Can skip some work by looking recv_sack_cache? */
1806                 if (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !dup_sack &&
1807                     after(end_seq, cache->start_seq)) {
1808
1809                         /* Head todo? */
1810                         if (before(start_seq, cache->start_seq)) {
1811                                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state,
1812                                                        start_seq);
1813                                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup,
1814                                                        state,
1815                                                        start_seq,
1816                                                        cache->start_seq,
1817                                                        dup_sack);
1818                         }
1819
1820                         /* Rest of the block already fully processed? */
1821                         if (!after(end_seq, cache->end_seq))
1822                                 goto advance_sp;
1823
1824                         skb = tcp_maybe_skipping_dsack(skb, sk, next_dup,
1825                                                        state,
1826                                                        cache->end_seq);
1827
1828                         /* ...tail remains todo... */
1829                         if (tcp_highest_sack_seq(tp) == cache->end_seq) {
1830                                 /* ...but better entrypoint exists! */
1831                                 skb = tcp_highest_sack(sk);
1832                                 if (!skb)
1833                                         break;
1834                                 state->fack_count = tp->fackets_out;
1835                                 cache++;
1836                                 goto walk;
1837                         }
1838
1839                         skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, cache->end_seq);
1840                         /* Check overlap against next cached too (past this one already) */
1841                         cache++;
1842                         continue;
1843                 }
1844
1845                 if (!before(start_seq, tcp_highest_sack_seq(tp))) {
1846                         skb = tcp_highest_sack(sk);
1847                         if (!skb)
1848                                 break;
1849                         state->fack_count = tp->fackets_out;
1850                 }
1851                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, start_seq);
1852
1853 walk:
1854                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup, state,
1855                                        start_seq, end_seq, dup_sack);
1856
1857 advance_sp:
1858                 i++;
1859         }
1860
1861         /* Clear the head of the cache sack blocks so we can skip it next time */
1862         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache) - used_sacks; i++) {
1863                 tp->recv_sack_cache[i].start_seq = 0;
1864                 tp->recv_sack_cache[i].end_seq = 0;
1865         }
1866         for (j = 0; j < used_sacks; j++)
1867                 tp->recv_sack_cache[i++] = sp[j];
1868
1869         if ((state->reord < tp->fackets_out) &&
1870             ((inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) || tp->undo_marker))
1871                 tcp_update_reordering(sk, tp->fackets_out - state->reord, 0);
1872
1873         tcp_verify_left_out(tp);
1874 out:
1875
1876 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
1877         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
1878         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
1879         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
1880         WARN_ON((int)tcp_packets_in_flight(tp) < 0);
1881 #endif
1882         return state->flag;
1883 }
1884
1885 /* Limits sacked_out so that sum with lost_out isn't ever larger than
1886  * packets_out. Returns false if sacked_out adjustement wasn't necessary.
1887  */
1888 static bool tcp_limit_reno_sacked(struct tcp_sock *tp)
1889 {
1890         u32 holes;
1891
1892         holes = max(tp->lost_out, 1U);
1893         holes = min(holes, tp->packets_out);
1894
1895         if ((tp->sacked_out + holes) > tp->packets_out) {
1896                 tp->sacked_out = tp->packets_out - holes;
1897                 return true;
1898         }
1899         return false;
1900 }
1901
1902 /* If we receive more dupacks than we expected counting segments
1903  * in assumption of absent reordering, interpret this as reordering.
1904  * The only another reason could be bug in receiver TCP.
1905  */
1906 static void tcp_check_reno_reordering(struct sock *sk, const int addend)
1907 {
1908         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1909         if (tcp_limit_reno_sacked(tp))
1910                 tcp_update_reordering(sk, tp->packets_out + addend, 0);
1911 }
1912
1913 /* Emulate SACKs for SACKless connection: account for a new dupack. */
1914
1915 static void tcp_add_reno_sack(struct sock *sk)
1916 {
1917         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1918         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
1919
1920         tp->sacked_out++;
1921         tcp_check_reno_reordering(sk, 0);
1922         if (tp->sacked_out > prior_sacked)
1923                 tp->delivered++; /* Some out-of-order packet is delivered */
1924         tcp_verify_left_out(tp);
1925 }
1926
1927 /* Account for ACK, ACKing some data in Reno Recovery phase. */
1928
1929 static void tcp_remove_reno_sacks(struct sock *sk, int acked)
1930 {
1931         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1932
1933         if (acked > 0) {
1934                 /* One ACK acked hole. The rest eat duplicate ACKs. */
1935                 tp->delivered += max_t(int, acked - tp->sacked_out, 1);
1936                 if (acked - 1 >= tp->sacked_out)
1937                         tp->sacked_out = 0;
1938                 else
1939                         tp->sacked_out -= acked - 1;
1940         }
1941         tcp_check_reno_reordering(sk, acked);
1942         tcp_verify_left_out(tp);
1943 }
1944
1945 static inline void tcp_reset_reno_sack(struct tcp_sock *tp)
1946 {
1947         tp->sacked_out = 0;
1948 }
1949
1950 void tcp_clear_retrans(struct tcp_sock *tp)
1951 {
1952         tp->retrans_out = 0;
1953         tp->lost_out = 0;
1954         tp->undo_marker = 0;
1955         tp->undo_retrans = -1;
1956         tp->fackets_out = 0;
1957         tp->sacked_out = 0;
1958 }
1959
1960 static inline void tcp_init_undo(struct tcp_sock *tp)
1961 {
1962         tp->undo_marker = tp->snd_una;
1963         /* Retransmission still in flight may cause DSACKs later. */
1964         tp->undo_retrans = tp->retrans_out ? : -1;
1965 }
1966
1967 /* Enter Loss state. If we detect SACK reneging, forget all SACK information
1968  * and reset tags completely, otherwise preserve SACKs. If receiver
1969  * dropped its ofo queue, we will know this due to reneging detection.
1970  */
1971 void tcp_enter_loss(struct sock *sk)
1972 {
1973         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1974         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1975         struct net *net = sock_net(sk);
1976         struct sk_buff *skb;
1977         bool new_recovery = icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_Recovery;
1978         bool is_reneg;                  /* is receiver reneging on SACKs? */
1979         bool mark_lost;
1980
1981         /* Reduce ssthresh if it has not yet been made inside this window. */
1982         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder ||
1983             !after(tp->high_seq, tp->snd_una) ||
1984             (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss && !icsk->icsk_retransmits)) {
1985                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1986                 tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
1987                 tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
1988                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_LOSS);
1989                 tcp_init_undo(tp);
1990         }
1991         tp->snd_cwnd       = 1;
1992         tp->snd_cwnd_cnt   = 0;
1993         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1994
1995         tp->retrans_out = 0;
1996         tp->lost_out = 0;
1997
1998         if (tcp_is_reno(tp))
1999                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2000
2001         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2002         is_reneg = skb && (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED);
2003         if (is_reneg) {
2004                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSACKRENEGING);
2005                 tp->sacked_out = 0;
2006                 tp->fackets_out = 0;
2007                 /* Mark SACK reneging until we recover from this loss event. */
2008                 tp->is_sack_reneg = 1;
2009         }
2010         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2011
2012         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2013                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2014                         break;
2015
2016                 mark_lost = (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) ||
2017                              is_reneg);
2018                 if (mark_lost)
2019                         tcp_sum_lost(tp, skb);
2020                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= (~TCPCB_TAGBITS)|TCPCB_SACKED_ACKED;
2021                 if (mark_lost) {
2022                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_ACKED;
2023                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
2024                         tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
2025                 }
2026         }
2027         tcp_verify_left_out(tp);
2028
2029         /* Timeout in disordered state after receiving substantial DUPACKs
2030          * suggests that the degree of reordering is over-estimated.
2031          */
2032         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder &&
2033             tp->sacked_out >= net->ipv4.sysctl_tcp_reordering)
2034                 tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
2035                                        net->ipv4.sysctl_tcp_reordering);
2036         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2037         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2038         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2039
2040         /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 1: retransmit SND.UNA if no previous
2041          * loss recovery is underway except recurring timeout(s) on
2042          * the same SND.UNA (sec 3.2). Disable F-RTO on path MTU probing
2043          */
2044         tp->frto = sysctl_tcp_frto &&
2045                    (new_recovery || icsk->icsk_retransmits) &&
2046                    !inet_csk(sk)->icsk_mtup.probe_size;
2047 }
2048
2049 /* If ACK arrived pointing to a remembered SACK, it means that our
2050  * remembered SACKs do not reflect real state of receiver i.e.
2051  * receiver _host_ is heavily congested (or buggy).
2052  *
2053  * To avoid big spurious retransmission bursts due to transient SACK
2054  * scoreboard oddities that look like reneging, we give the receiver a
2055  * little time (max(RTT/2, 10ms)) to send us some more ACKs that will
2056  * restore sanity to the SACK scoreboard. If the apparent reneging
2057  * persists until this RTO then we'll clear the SACK scoreboard.
2058  */
2059 static bool tcp_check_sack_reneging(struct sock *sk, int flag)
2060 {
2061         if (flag & FLAG_SACK_RENEGING) {
2062                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2063                 unsigned long delay = max(usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 4),
2064                                           msecs_to_jiffies(10));
2065
2066                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2067                                           delay, TCP_RTO_MAX);
2068                 return true;
2069         }
2070         return false;
2071 }
2072
2073 static inline int tcp_fackets_out(const struct tcp_sock *tp)
2074 {
2075         return tcp_is_reno(tp) ? tp->sacked_out + 1 : tp->fackets_out;
2076 }
2077
2078 /* Heurestics to calculate number of duplicate ACKs. There's no dupACKs
2079  * counter when SACK is enabled (without SACK, sacked_out is used for
2080  * that purpose).
2081  *
2082  * Instead, with FACK TCP uses fackets_out that includes both SACKed
2083  * segments up to the highest received SACK block so far and holes in
2084  * between them.
2085  *
2086  * With reordering, holes may still be in flight, so RFC3517 recovery
2087  * uses pure sacked_out (total number of SACKed segments) even though
2088  * it violates the RFC that uses duplicate ACKs, often these are equal
2089  * but when e.g. out-of-window ACKs or packet duplication occurs,
2090  * they differ. Since neither occurs due to loss, TCP should really
2091  * ignore them.
2092  */
2093 static inline int tcp_dupack_heuristics(const struct tcp_sock *tp)
2094 {
2095         return tcp_is_fack(tp) ? tp->fackets_out : tp->sacked_out + 1;
2096 }
2097
2098 /* Linux NewReno/SACK/FACK/ECN state machine.
2099  * --------------------------------------
2100  *
2101  * "Open"       Normal state, no dubious events, fast path.
2102  * "Disorder"   In all the respects it is "Open",
2103  *              but requires a bit more attention. It is entered when
2104  *              we see some SACKs or dupacks. It is split of "Open"
2105  *              mainly to move some processing from fast path to slow one.
2106  * "CWR"        CWND was reduced due to some Congestion Notification event.
2107  *              It can be ECN, ICMP source quench, local device congestion.
2108  * "Recovery"   CWND was reduced, we are fast-retransmitting.
2109  * "Loss"       CWND was reduced due to RTO timeout or SACK reneging.
2110  *
2111  * tcp_fastretrans_alert() is entered:
2112  * - each incoming ACK, if state is not "Open"
2113  * - when arrived ACK is unusual, namely:
2114  *      * SACK
2115  *      * Duplicate ACK.
2116  *      * ECN ECE.
2117  *
2118  * Counting packets in flight is pretty simple.
2119  *
2120  *      in_flight = packets_out - left_out + retrans_out
2121  *
2122  *      packets_out is SND.NXT-SND.UNA counted in packets.
2123  *
2124  *      retrans_out is number of retransmitted segments.
2125  *
2126  *      left_out is number of segments left network, but not ACKed yet.
2127  *
2128  *              left_out = sacked_out + lost_out
2129  *
2130  *     sacked_out: Packets, which arrived to receiver out of order
2131  *                 and hence not ACKed. With SACKs this number is simply
2132  *                 amount of SACKed data. Even without SACKs
2133  *                 it is easy to give pretty reliable estimate of this number,
2134  *                 counting duplicate ACKs.
2135  *
2136  *       lost_out: Packets lost by network. TCP has no explicit
2137  *                 "loss notification" feedback from network (for now).
2138  *                 It means that this number can be only _guessed_.
2139  *                 Actually, it is the heuristics to predict lossage that
2140  *                 distinguishes different algorithms.
2141  *
2142  *      F.e. after RTO, when all the queue is considered as lost,
2143  *      lost_out = packets_out and in_flight = retrans_out.
2144  *
2145  *              Essentially, we have now a few algorithms detecting
2146  *              lost packets.
2147  *
2148  *              If the receiver supports SACK:
2149  *
2150  *              RFC6675/3517: It is the conventional algorithm. A packet is
2151  *              considered lost if the number of higher sequence packets
2152  *              SACKed is greater than or equal the DUPACK thoreshold
2153  *              (reordering). This is implemented in tcp_mark_head_lost and
2154  *              tcp_update_scoreboard.
2155  *
2156  *              RACK (draft-ietf-tcpm-rack-01): it is a newer algorithm
2157  *              (2017-) that checks timing instead of counting DUPACKs.
2158  *              Essentially a packet is considered lost if it's not S/ACKed
2159  *              after RTT + reordering_window, where both metrics are
2160  *              dynamically measured and adjusted. This is implemented in
2161  *              tcp_rack_mark_lost.
2162  *
2163  *              FACK (Disabled by default. Subsumbed by RACK):
2164  *              It is the simplest heuristics. As soon as we decided
2165  *              that something is lost, we decide that _all_ not SACKed
2166  *              packets until the most forward SACK are lost. I.e.
2167  *              lost_out = fackets_out - sacked_out and left_out = fackets_out.
2168  *              It is absolutely correct estimate, if network does not reorder
2169  *              packets. And it loses any connection to reality when reordering
2170  *              takes place. We use FACK by default until reordering
2171  *              is suspected on the path to this destination.
2172  *
2173  *              If the receiver does not support SACK:
2174  *
2175  *              NewReno (RFC6582): in Recovery we assume that one segment
2176  *              is lost (classic Reno). While we are in Recovery and
2177  *              a partial ACK arrives, we assume that one more packet
2178  *              is lost (NewReno). This heuristics are the same in NewReno
2179  *              and SACK.
2180  *
2181  * Really tricky (and requiring careful tuning) part of algorithm
2182  * is hidden in functions tcp_time_to_recover() and tcp_xmit_retransmit_queue().
2183  * The first determines the moment _when_ we should reduce CWND and,
2184  * hence, slow down forward transmission. In fact, it determines the moment
2185  * when we decide that hole is caused by loss, rather than by a reorder.
2186  *
2187  * tcp_xmit_retransmit_queue() decides, _what_ we should retransmit to fill
2188  * holes, caused by lost packets.
2189  *
2190  * And the most logically complicated part of algorithm is undo
2191  * heuristics. We detect false retransmits due to both too early
2192  * fast retransmit (reordering) and underestimated RTO, analyzing
2193  * timestamps and D-SACKs. When we detect that some segments were
2194  * retransmitted by mistake and CWND reduction was wrong, we undo
2195  * window reduction and abort recovery phase. This logic is hidden
2196  * inside several functions named tcp_try_undo_<something>.
2197  */
2198
2199 /* This function decides, when we should leave Disordered state
2200  * and enter Recovery phase, reducing congestion window.
2201  *
2202  * Main question: may we further continue forward transmission
2203  * with the same cwnd?
2204  */
2205 static bool tcp_time_to_recover(struct sock *sk, int flag)
2206 {
2207         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2208
2209         /* Trick#1: The loss is proven. */
2210         if (tp->lost_out)
2211                 return true;
2212
2213         /* Not-A-Trick#2 : Classic rule... */
2214         if (tcp_dupack_heuristics(tp) > tp->reordering)
2215                 return true;
2216
2217         return false;
2218 }
2219
2220 /* Detect loss in event "A" above by marking head of queue up as lost.
2221  * For FACK or non-SACK(Reno) senders, the first "packets" number of segments
2222  * are considered lost. For RFC3517 SACK, a segment is considered lost if it
2223  * has at least tp->reordering SACKed seqments above it; "packets" refers to
2224  * the maximum SACKed segments to pass before reaching this limit.
2225  */
2226 static void tcp_mark_head_lost(struct sock *sk, int packets, int mark_head)
2227 {
2228         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2229         struct sk_buff *skb;
2230         int cnt, oldcnt, lost;
2231         unsigned int mss;
2232         /* Use SACK to deduce losses of new sequences sent during recovery */
2233         const u32 loss_high = tcp_is_sack(tp) ?  tp->snd_nxt : tp->high_seq;
2234
2235         WARN_ON(packets > tp->packets_out);
2236         if (tp->lost_skb_hint) {
2237                 skb = tp->lost_skb_hint;
2238                 cnt = tp->lost_cnt_hint;
2239                 /* Head already handled? */
2240                 if (mark_head && skb != tcp_write_queue_head(sk))
2241                         return;
2242         } else {
2243                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2244                 cnt = 0;
2245         }
2246
2247         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2248                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2249                         break;
2250                 /* TODO: do this better */
2251                 /* this is not the most efficient way to do this... */
2252                 tp->lost_skb_hint = skb;
2253                 tp->lost_cnt_hint = cnt;
2254
2255                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, loss_high))
2256                         break;
2257
2258                 oldcnt = cnt;
2259                 if (tcp_is_fack(tp) || tcp_is_reno(tp) ||
2260                     (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
2261                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
2262
2263                 if (cnt > packets) {
2264                         if ((tcp_is_sack(tp) && !tcp_is_fack(tp)) ||
2265                             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) ||
2266                             (oldcnt >= packets))
2267                                 break;
2268
2269                         mss = tcp_skb_mss(skb);
2270                         /* If needed, chop off the prefix to mark as lost. */
2271                         lost = (packets - oldcnt) * mss;
2272                         if (lost < skb->len &&
2273                             tcp_fragment(sk, skb, lost, mss, GFP_ATOMIC) < 0)
2274                                 break;
2275                         cnt = packets;
2276                 }
2277
2278                 tcp_skb_mark_lost(tp, skb);
2279
2280                 if (mark_head)
2281                         break;
2282         }
2283         tcp_verify_left_out(tp);
2284 }
2285
2286 /* Account newly detected lost packet(s) */
2287
2288 static void tcp_update_scoreboard(struct sock *sk, int fast_rexmit)
2289 {
2290         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2291
2292         if (tcp_is_reno(tp)) {
2293                 tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2294         } else if (tcp_is_fack(tp)) {
2295                 int lost = tp->fackets_out - tp->reordering;
2296                 if (lost <= 0)
2297                         lost = 1;
2298                 tcp_mark_head_lost(sk, lost, 0);
2299         } else {
2300                 int sacked_upto = tp->sacked_out - tp->reordering;
2301                 if (sacked_upto >= 0)
2302                         tcp_mark_head_lost(sk, sacked_upto, 0);
2303                 else if (fast_rexmit)
2304                         tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2305         }
2306 }
2307
2308 static bool tcp_tsopt_ecr_before(const struct tcp_sock *tp, u32 when)
2309 {
2310         return tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2311                before(tp->rx_opt.rcv_tsecr, when);
2312 }
2313
2314 /* skb is spurious retransmitted if the returned timestamp echo
2315  * reply is prior to the skb transmission time
2316  */
2317 static bool tcp_skb_spurious_retrans(const struct tcp_sock *tp,
2318                                      const struct sk_buff *skb)
2319 {
2320         return (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS) &&
2321                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tcp_skb_timestamp(skb));
2322 }
2323
2324 /* Nothing was retransmitted or returned timestamp is less
2325  * than timestamp of the first retransmission.
2326  */
2327 static inline bool tcp_packet_delayed(const struct tcp_sock *tp)
2328 {
2329         return !tp->retrans_stamp ||
2330                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tp->retrans_stamp);
2331 }
2332
2333 /* Undo procedures. */
2334
2335 /* We can clear retrans_stamp when there are no retransmissions in the
2336  * window. It would seem that it is trivially available for us in
2337  * tp->retrans_out, however, that kind of assumptions doesn't consider
2338  * what will happen if errors occur when sending retransmission for the
2339  * second time. ...It could the that such segment has only
2340  * TCPCB_EVER_RETRANS set at the present time. It seems that checking
2341  * the head skb is enough except for some reneging corner cases that
2342  * are not worth the effort.
2343  *
2344  * Main reason for all this complexity is the fact that connection dying
2345  * time now depends on the validity of the retrans_stamp, in particular,
2346  * that successive retransmissions of a segment must not advance
2347  * retrans_stamp under any conditions.
2348  */
2349 static bool tcp_any_retrans_done(const struct sock *sk)
2350 {
2351         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2352         struct sk_buff *skb;
2353
2354         if (tp->retrans_out)
2355                 return true;
2356
2357         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2358         if (unlikely(skb && TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS))
2359                 return true;
2360
2361         return false;
2362 }
2363
2364 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
2365 static void DBGUNDO(struct sock *sk, const char *msg)
2366 {
2367         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2368         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
2369
2370         if (sk->sk_family == AF_INET) {
2371                 pr_debug("Undo %s %pI4/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2372                          msg,
2373                          &inet->inet_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2374                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2375                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2376                          tp->packets_out);
2377         }
2378 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
2379         else if (sk->sk_family == AF_INET6) {
2380                 pr_debug("Undo %s %pI6/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2381                          msg,
2382                          &sk->sk_v6_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2383                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2384                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2385                          tp->packets_out);
2386         }
2387 #endif
2388 }
2389 #else
2390 #define DBGUNDO(x...) do { } while (0)
2391 #endif
2392
2393 static void tcp_undo_cwnd_reduction(struct sock *sk, bool unmark_loss)
2394 {
2395         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2396
2397         if (unmark_loss) {
2398                 struct sk_buff *skb;
2399
2400                 tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2401                         if (skb == tcp_send_head(sk))
2402                                 break;
2403                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
2404                 }
2405                 tp->lost_out = 0;
2406                 tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2407         }
2408
2409         if (tp->prior_ssthresh) {
2410                 const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2411
2412                 tp->snd_cwnd = icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd(sk);
2413
2414                 if (tp->prior_ssthresh > tp->snd_ssthresh) {
2415                         tp->snd_ssthresh = tp->prior_ssthresh;
2416                         tcp_ecn_withdraw_cwr(tp);
2417                 }
2418         }
2419         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2420         tp->undo_marker = 0;
2421 }
2422
2423 static inline bool tcp_may_undo(const struct tcp_sock *tp)
2424 {
2425         return tp->undo_marker && (!tp->undo_retrans || tcp_packet_delayed(tp));
2426 }
2427
2428 /* People celebrate: "We love our President!" */
2429 static bool tcp_try_undo_recovery(struct sock *sk)
2430 {
2431         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2432
2433         if (tcp_may_undo(tp)) {
2434                 int mib_idx;
2435
2436                 /* Happy end! We did not retransmit anything
2437                  * or our original transmission succeeded.
2438                  */
2439                 DBGUNDO(sk, inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss ? "loss" : "retrans");
2440                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2441                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
2442                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO;
2443                 else
2444                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFULLUNDO;
2445
2446                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2447         }
2448         if (tp->snd_una == tp->high_seq && tcp_is_reno(tp)) {
2449                 /* Hold old state until something *above* high_seq
2450                  * is ACKed. For Reno it is MUST to prevent false
2451                  * fast retransmits (RFC2582). SACK TCP is safe. */
2452                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2453                         tp->retrans_stamp = 0;
2454                 return true;
2455         }
2456         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2457         tp->is_sack_reneg = 0;
2458         return false;
2459 }
2460
2461 /* Try to undo cwnd reduction, because D-SACKs acked all retransmitted data */
2462 static bool tcp_try_undo_dsack(struct sock *sk)
2463 {
2464         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2465
2466         if (tp->undo_marker && !tp->undo_retrans) {
2467                 DBGUNDO(sk, "D-SACK");
2468                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2469                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKUNDO);
2470                 return true;
2471         }
2472         return false;
2473 }
2474
2475 /* Undo during loss recovery after partial ACK or using F-RTO. */
2476 static bool tcp_try_undo_loss(struct sock *sk, bool frto_undo)
2477 {
2478         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2479
2480         if (frto_undo || tcp_may_undo(tp)) {
2481                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2482
2483                 DBGUNDO(sk, "partial loss");
2484                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO);
2485                 if (frto_undo)
2486                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2487                                         LINUX_MIB_TCPSPURIOUSRTOS);
2488                 inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2489                 if (frto_undo || tcp_is_sack(tp)) {
2490                         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2491                         tp->is_sack_reneg = 0;
2492                 }
2493                 return true;
2494         }
2495         return false;
2496 }
2497
2498 /* The cwnd reduction in CWR and Recovery uses the PRR algorithm in RFC 6937.
2499  * It computes the number of packets to send (sndcnt) based on packets newly
2500  * delivered:
2501  *   1) If the packets in flight is larger than ssthresh, PRR spreads the
2502  *      cwnd reductions across a full RTT.
2503  *   2) Otherwise PRR uses packet conservation to send as much as delivered.
2504  *      But when the retransmits are acked without further losses, PRR
2505  *      slow starts cwnd up to ssthresh to speed up the recovery.
2506  */
2507 static void tcp_init_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2508 {
2509         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2510
2511         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2512         tp->tlp_high_seq = 0;
2513         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2514         tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
2515         tp->prr_delivered = 0;
2516         tp->prr_out = 0;
2517         tp->snd_ssthresh = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2518         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2519 }
2520
2521 void tcp_cwnd_reduction(struct sock *sk, int newly_acked_sacked, int flag)
2522 {
2523         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2524         int sndcnt = 0;
2525         int delta = tp->snd_ssthresh - tcp_packets_in_flight(tp);
2526
2527         if (newly_acked_sacked <= 0 || WARN_ON_ONCE(!tp->prior_cwnd))
2528                 return;
2529
2530         tp->prr_delivered += newly_acked_sacked;
2531         if (delta < 0) {
2532                 u64 dividend = (u64)tp->snd_ssthresh * tp->prr_delivered +
2533                                tp->prior_cwnd - 1;
2534                 sndcnt = div_u64(dividend, tp->prior_cwnd) - tp->prr_out;
2535         } else if ((flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED) &&
2536                    !(flag & FLAG_LOST_RETRANS)) {
2537                 sndcnt = min_t(int, delta,
2538                                max_t(int, tp->prr_delivered - tp->prr_out,
2539                                      newly_acked_sacked) + 1);
2540         } else {
2541                 sndcnt = min(delta, newly_acked_sacked);
2542         }
2543         /* Force a fast retransmit upon entering fast recovery */
2544         sndcnt = max(sndcnt, (tp->prr_out ? 0 : 1));
2545         tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + sndcnt;
2546 }
2547
2548 static inline void tcp_end_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2549 {
2550         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2551
2552         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
2553                 return;
2554
2555         /* Reset cwnd to ssthresh in CWR or Recovery (unless it's undone) */
2556         if (tp->snd_ssthresh < TCP_INFINITE_SSTHRESH &&
2557             (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_CWR || tp->undo_marker)) {
2558                 tp->snd_cwnd = tp->snd_ssthresh;
2559                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2560         }
2561         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_COMPLETE_CWR);
2562 }
2563
2564 /* Enter CWR state. Disable cwnd undo since congestion is proven with ECN */
2565 void tcp_enter_cwr(struct sock *sk)
2566 {
2567         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2568
2569         tp->prior_ssthresh = 0;
2570         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
2571                 tp->undo_marker = 0;
2572                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2573                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
2574         }
2575 }
2576 EXPORT_SYMBOL(tcp_enter_cwr);
2577
2578 static void tcp_try_keep_open(struct sock *sk)
2579 {
2580         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2581         int state = TCP_CA_Open;
2582
2583         if (tcp_left_out(tp) || tcp_any_retrans_done(sk))
2584                 state = TCP_CA_Disorder;
2585
2586         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != state) {
2587                 tcp_set_ca_state(sk, state);
2588                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2589         }
2590 }
2591
2592 static void tcp_try_to_open(struct sock *sk, int flag)
2593 {
2594         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2595
2596         tcp_verify_left_out(tp);
2597
2598         if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2599                 tp->retrans_stamp = 0;
2600
2601         if (flag & FLAG_ECE)
2602                 tcp_enter_cwr(sk);
2603
2604         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR) {
2605                 tcp_try_keep_open(sk);
2606         }
2607 }
2608
2609 static void tcp_mtup_probe_failed(struct sock *sk)
2610 {
2611         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2612
2613         icsk->icsk_mtup.search_high = icsk->icsk_mtup.probe_size - 1;
2614         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2615         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPFAIL);
2616 }
2617
2618 static void tcp_mtup_probe_success(struct sock *sk)
2619 {
2620         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2621         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2622
2623         /* FIXME: breaks with very large cwnd */
2624         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2625         tp->snd_cwnd = tp->snd_cwnd *
2626                        tcp_mss_to_mtu(sk, tp->mss_cache) /
2627                        icsk->icsk_mtup.probe_size;
2628         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2629         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2630         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2631
2632         icsk->icsk_mtup.search_low = icsk->icsk_mtup.probe_size;
2633         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2634         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
2635         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPSUCCESS);
2636 }
2637
2638 /* Do a simple retransmit without using the backoff mechanisms in
2639  * tcp_timer. This is used for path mtu discovery.
2640  * The socket is already locked here.
2641  */
2642 void tcp_simple_retransmit(struct sock *sk)
2643 {
2644         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2645         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2646         struct sk_buff *skb;
2647         unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
2648
2649         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2650                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2651                         break;
2652                 if (tcp_skb_seglen(skb) > mss &&
2653                     !(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
2654                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2655                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
2656                                 tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
2657                         }
2658                         tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(tp, skb);
2659                 }
2660         }
2661
2662         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2663
2664         if (!tp->lost_out)
2665                 return;
2666
2667         if (tcp_is_reno(tp))
2668                 tcp_limit_reno_sacked(tp);
2669
2670         tcp_verify_left_out(tp);
2671
2672         /* Don't muck with the congestion window here.
2673          * Reason is that we do not increase amount of _data_
2674          * in network, but units changed and effective
2675          * cwnd/ssthresh really reduced now.
2676          */
2677         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) {
2678                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2679                 tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2680                 tp->prior_ssthresh = 0;
2681                 tp->undo_marker = 0;
2682                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2683         }
2684         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2685 }
2686 EXPORT_SYMBOL(tcp_simple_retransmit);
2687
2688 void tcp_enter_recovery(struct sock *sk, bool ece_ack)
2689 {
2690         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2691         int mib_idx;
2692
2693         if (tcp_is_reno(tp))
2694                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENORECOVERY;
2695         else
2696                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKRECOVERY;
2697
2698         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2699
2700         tp->prior_ssthresh = 0;
2701         tcp_init_undo(tp);
2702
2703         if (!tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
2704                 if (!ece_ack)
2705                         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2706                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2707         }
2708         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Recovery);
2709 }
2710
2711 /* Process an ACK in CA_Loss state. Move to CA_Open if lost data are
2712  * recovered or spurious. Otherwise retransmits more on partial ACKs.
2713  */
2714 static void tcp_process_loss(struct sock *sk, int flag, bool is_dupack,
2715                              int *rexmit)
2716 {
2717         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2718         bool recovered = !before(tp->snd_una, tp->high_seq);
2719
2720         if ((flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED) &&
2721             tcp_try_undo_loss(sk, false))
2722                 return;
2723
2724         if (tp->frto) { /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 (sack enhanced version). */
2725                 /* Step 3.b. A timeout is spurious if not all data are
2726                  * lost, i.e., never-retransmitted data are (s)acked.
2727                  */
2728                 if ((flag & FLAG_ORIG_SACK_ACKED) &&
2729                     tcp_try_undo_loss(sk, true))
2730                         return;
2731
2732                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq)) {
2733                         if (flag & FLAG_DATA_SACKED || is_dupack)
2734                                 tp->frto = 0; /* Step 3.a. loss was real */
2735                 } else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED && !recovered) {
2736                         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2737                         /* Step 2.b. Try send new data (but deferred until cwnd
2738                          * is updated in tcp_ack()). Otherwise fall back to
2739                          * the conventional recovery.
2740                          */
2741                         if (tcp_send_head(sk) &&
2742                             after(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt)) {
2743                                 *rexmit = REXMIT_NEW;
2744                                 return;
2745                         }
2746                         tp->frto = 0;
2747                 }
2748         }
2749
2750         if (recovered) {
2751                 /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 2.a and 1st part of step 3.a */
2752                 tcp_try_undo_recovery(sk);
2753                 return;
2754         }
2755         if (tcp_is_reno(tp)) {
2756                 /* A Reno DUPACK means new data in F-RTO step 2.b above are
2757                  * delivered. Lower inflight to clock out (re)tranmissions.
2758                  */
2759                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq) && is_dupack)
2760                         tcp_add_reno_sack(sk);
2761                 else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2762                         tcp_reset_reno_sack(tp);
2763         }
2764         *rexmit = REXMIT_LOST;
2765 }
2766
2767 /* Undo during fast recovery after partial ACK. */
2768 static bool tcp_try_undo_partial(struct sock *sk, const int acked)
2769 {
2770         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2771
2772         if (tp->undo_marker && tcp_packet_delayed(tp)) {
2773                 /* Plain luck! Hole if filled with delayed
2774                  * packet, rather than with a retransmit.
2775                  */
2776                 tcp_update_reordering(sk, tcp_fackets_out(tp) + acked, 1);
2777
2778                 /* We are getting evidence that the reordering degree is higher
2779                  * than we realized. If there are no retransmits out then we
2780                  * can undo. Otherwise we clock out new packets but do not
2781                  * mark more packets lost or retransmit more.
2782                  */
2783                 if (tp->retrans_out)
2784                         return true;
2785
2786                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2787                         tp->retrans_stamp = 0;
2788
2789                 DBGUNDO(sk, "partial recovery");
2790                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2791                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPARTIALUNDO);
2792                 tcp_try_keep_open(sk);
2793                 return true;
2794         }
2795         return false;
2796 }
2797
2798 static void tcp_rack_identify_loss(struct sock *sk, int *ack_flag)
2799 {
2800         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2801
2802         /* Use RACK to detect loss */
2803         if (sysctl_tcp_recovery & TCP_RACK_LOSS_DETECTION) {
2804                 u32 prior_retrans = tp->retrans_out;
2805
2806                 if (tcp_rack_mark_lost(sk))
2807                         *ack_flag &= ~FLAG_SET_XMIT_TIMER;
2808                 if (prior_retrans > tp->retrans_out)
2809                         *ack_flag |= FLAG_LOST_RETRANS;
2810         }
2811 }
2812
2813 /* Process an event, which can update packets-in-flight not trivially.
2814  * Main goal of this function is to calculate new estimate for left_out,
2815  * taking into account both packets sitting in receiver's buffer and
2816  * packets lost by network.
2817  *
2818  * Besides that it updates the congestion state when packet loss or ECN
2819  * is detected. But it does not reduce the cwnd, it is done by the
2820  * congestion control later.
2821  *
2822  * It does _not_ decide what to send, it is made in function
2823  * tcp_xmit_retransmit_queue().
2824  */
2825 static void tcp_fastretrans_alert(struct sock *sk, const int acked,
2826                                   bool is_dupack, int *ack_flag, int *rexmit)
2827 {
2828         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2829         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2830         int fast_rexmit = 0, flag = *ack_flag;
2831         bool do_lost = is_dupack || ((flag & FLAG_DATA_SACKED) &&
2832                                     (tcp_fackets_out(tp) > tp->reordering));
2833
2834         if (!tp->packets_out && tp->sacked_out)
2835                 tp->sacked_out = 0;
2836         if (!tp->sacked_out && tp->fackets_out)
2837                 tp->fackets_out = 0;
2838
2839         /* Now state machine starts.
2840          * A. ECE, hence prohibit cwnd undoing, the reduction is required. */
2841         if (flag & FLAG_ECE)
2842                 tp->prior_ssthresh = 0;
2843
2844         /* B. In all the states check for reneging SACKs. */
2845         if (tcp_check_sack_reneging(sk, flag))
2846                 return;
2847
2848         /* C. Check consistency of the current state. */
2849         tcp_verify_left_out(tp);
2850
2851         /* D. Check state exit conditions. State can be terminated
2852          *    when high_seq is ACKed. */
2853         if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open) {
2854                 WARN_ON(tp->retrans_out != 0);
2855                 tp->retrans_stamp = 0;
2856         } else if (!before(tp->snd_una, tp->high_seq)) {
2857                 switch (icsk->icsk_ca_state) {
2858                 case TCP_CA_CWR:
2859                         /* CWR is to be held something *above* high_seq
2860                          * is ACKed for CWR bit to reach receiver. */
2861                         if (tp->snd_una != tp->high_seq) {
2862                                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2863                                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2864                         }
2865                         break;
2866
2867                 case TCP_CA_Recovery:
2868                         if (tcp_is_reno(tp))
2869                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2870                         if (tcp_try_undo_recovery(sk))
2871                                 return;
2872                         tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2873                         break;
2874                 }
2875         }
2876
2877         /* E. Process state. */
2878         switch (icsk->icsk_ca_state) {
2879         case TCP_CA_Recovery:
2880                 if (!(flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) {
2881                         if (tcp_is_reno(tp) && is_dupack)
2882                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2883                 } else {
2884                         if (tcp_try_undo_partial(sk, acked))
2885                                 return;
2886                         /* Partial ACK arrived. Force fast retransmit. */
2887                         do_lost = tcp_is_reno(tp) ||
2888                                   tcp_fackets_out(tp) > tp->reordering;
2889                 }
2890                 if (tcp_try_undo_dsack(sk)) {
2891                         tcp_try_keep_open(sk);
2892                         return;
2893                 }
2894                 tcp_rack_identify_loss(sk, ack_flag);
2895                 break;
2896         case TCP_CA_Loss:
2897                 tcp_process_loss(sk, flag, is_dupack, rexmit);
2898                 tcp_rack_identify_loss(sk, ack_flag);
2899                 if (!(icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open ||
2900                       (*ack_flag & FLAG_LOST_RETRANS)))
2901                         return;
2902                 /* Change state if cwnd is undone or retransmits are lost */
2903         default:
2904                 if (tcp_is_reno(tp)) {
2905                         if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2906                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2907                         if (is_dupack)
2908                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2909                 }
2910
2911                 if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder)
2912                         tcp_try_undo_dsack(sk);
2913
2914                 tcp_rack_identify_loss(sk, ack_flag);
2915                 if (!tcp_time_to_recover(sk, flag)) {
2916                         tcp_try_to_open(sk, flag);
2917                         return;
2918                 }
2919
2920                 /* MTU probe failure: don't reduce cwnd */
2921                 if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR &&
2922                     icsk->icsk_mtup.probe_size &&
2923                     tp->snd_una == tp->mtu_probe.probe_seq_start) {
2924                         tcp_mtup_probe_failed(sk);
2925                         /* Restores the reduction we did in tcp_mtup_probe() */
2926                         tp->snd_cwnd++;
2927                         tcp_simple_retransmit(sk);
2928                         return;
2929                 }
2930
2931                 /* Otherwise enter Recovery state */
2932                 tcp_enter_recovery(sk, (flag & FLAG_ECE));
2933                 fast_rexmit = 1;
2934         }
2935
2936         if (do_lost)
2937                 tcp_update_scoreboard(sk, fast_rexmit);
2938         *rexmit = REXMIT_LOST;
2939 }
2940
2941 static void tcp_update_rtt_min(struct sock *sk, u32 rtt_us)
2942 {
2943         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2944         u32 wlen = sysctl_tcp_min_rtt_wlen * HZ;
2945
2946         minmax_running_min(&tp->rtt_min, wlen, tcp_jiffies32,
2947                            rtt_us ? : jiffies_to_usecs(1));
2948 }
2949
2950 static bool tcp_ack_update_rtt(struct sock *sk, const int flag,
2951                                long seq_rtt_us, long sack_rtt_us,
2952                                long ca_rtt_us, struct rate_sample *rs)
2953 {
2954         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2955
2956         /* Prefer RTT measured from ACK's timing to TS-ECR. This is because
2957          * broken middle-boxes or peers may corrupt TS-ECR fields. But
2958          * Karn's algorithm forbids taking RTT if some retransmitted data
2959          * is acked (RFC6298).
2960          */
2961         if (seq_rtt_us < 0)
2962                 seq_rtt_us = sack_rtt_us;
2963
2964         /* RTTM Rule: A TSecr value received in a segment is used to
2965          * update the averaged RTT measurement only if the segment
2966          * acknowledges some new data, i.e., only if it advances the
2967          * left edge of the send window.
2968          * See draft-ietf-tcplw-high-performance-00, section 3.3.
2969          */
2970         if (seq_rtt_us < 0 && tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2971             flag & FLAG_ACKED) {
2972                 u32 delta = tcp_time_stamp(tp) - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
2973                 u32 delta_us = delta * (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
2974
2975                 seq_rtt_us = ca_rtt_us = delta_us;
2976         }
2977         rs->rtt_us = ca_rtt_us; /* RTT of last (S)ACKed packet (or -1) */
2978         if (seq_rtt_us < 0)
2979                 return false;
2980
2981         /* ca_rtt_us >= 0 is counting on the invariant that ca_rtt_us is
2982          * always taken together with ACK, SACK, or TS-opts. Any negative
2983          * values will be skipped with the seq_rtt_us < 0 check above.
2984          */
2985         tcp_update_rtt_min(sk, ca_rtt_us);
2986         tcp_rtt_estimator(sk, seq_rtt_us);
2987         tcp_set_rto(sk);
2988
2989         /* RFC6298: only reset backoff on valid RTT measurement. */
2990         inet_csk(sk)->icsk_backoff = 0;
2991         return true;
2992 }
2993
2994 /* Compute time elapsed between (last) SYNACK and the ACK completing 3WHS. */
2995 void tcp_synack_rtt_meas(struct sock *sk, struct request_sock *req)
2996 {
2997         struct rate_sample rs;
2998         long rtt_us = -1L;
2999
3000         if (req && !req->num_retrans && tcp_rsk(req)->snt_synack)
3001                 rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tcp_clock_us(), tcp_rsk(req)->snt_synack);
3002
3003         tcp_ack_update_rtt(sk, FLAG_SYN_ACKED, rtt_us, -1L, rtt_us, &rs);
3004 }
3005
3006
3007 static void tcp_cong_avoid(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked)
3008 {
3009         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3010
3011         icsk->icsk_ca_ops->cong_avoid(sk, ack, acked);
3012         tcp_sk(sk)->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
3013 }
3014
3015 /* Restart timer after forward progress on connection.
3016  * RFC2988 recommends to restart timer to now+rto.
3017  */
3018 void tcp_rearm_rto(struct sock *sk)
3019 {
3020         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3021         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3022
3023         /* If the retrans timer is currently being used by Fast Open
3024          * for SYN-ACK retrans purpose, stay put.
3025          */
3026         if (tp->fastopen_rsk)
3027                 return;
3028
3029         if (!tp->packets_out) {
3030                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS);
3031         } else {
3032                 u32 rto = inet_csk(sk)->icsk_rto;
3033                 /* Offset the time elapsed after installing regular RTO */
3034                 if (icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_REO_TIMEOUT ||
3035                     icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
3036                         s64 delta_us = tcp_rto_delta_us(sk);
3037                         /* delta_us may not be positive if the socket is locked
3038                          * when the retrans timer fires and is rescheduled.
3039                          */
3040                         rto = usecs_to_jiffies(max_t(int, delta_us, 1));
3041                 }
3042                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS, rto,
3043                                           TCP_RTO_MAX);
3044         }
3045 }
3046
3047 /* Try to schedule a loss probe; if that doesn't work, then schedule an RTO. */
3048 static void tcp_set_xmit_timer(struct sock *sk)
3049 {
3050         if (!tcp_schedule_loss_probe(sk, true))
3051                 tcp_rearm_rto(sk);
3052 }
3053
3054 /* If we get here, the whole TSO packet has not been acked. */
3055 static u32 tcp_tso_acked(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3056 {
3057         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3058         u32 packets_acked;
3059
3060         BUG_ON(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una));
3061
3062         packets_acked = tcp_skb_pcount(skb);
3063         if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3064                 return 0;
3065         packets_acked -= tcp_skb_pcount(skb);
3066
3067         if (packets_acked) {
3068                 BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) == 0);
3069                 BUG_ON(!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq));
3070         }
3071
3072         return packets_acked;
3073 }
3074
3075 static void tcp_ack_tstamp(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
3076                            u32 prior_snd_una)
3077 {
3078         const struct skb_shared_info *shinfo;
3079
3080         /* Avoid cache line misses to get skb_shinfo() and shinfo->tx_flags */
3081         if (likely(!TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack))
3082                 return;
3083
3084         shinfo = skb_shinfo(skb);
3085         if (!before(shinfo->tskey, prior_snd_una) &&
3086             before(shinfo->tskey, tcp_sk(sk)->snd_una))
3087                 __skb_tstamp_tx(skb, NULL, sk, SCM_TSTAMP_ACK);
3088 }
3089
3090 /* Remove acknowledged frames from the retransmission queue. If our packet
3091  * is before the ack sequence we can discard it as it's confirmed to have
3092  * arrived at the other end.
3093  */
3094 static int tcp_clean_rtx_queue(struct sock *sk, int prior_fackets,
3095                                u32 prior_snd_una, int *acked,
3096                                struct tcp_sacktag_state *sack)
3097 {
3098         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3099         u64 first_ackt, last_ackt;
3100         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3101         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
3102         u32 reord = tp->packets_out;
3103         bool fully_acked = true;
3104         long sack_rtt_us = -1L;
3105         long seq_rtt_us = -1L;
3106         long ca_rtt_us = -1L;
3107         struct sk_buff *skb;
3108         u32 pkts_acked = 0;
3109         u32 last_in_flight = 0;
3110         bool rtt_update;
3111         int flag = 0;
3112
3113         first_ackt = 0;
3114
3115         while ((skb = tcp_write_queue_head(sk)) && skb != tcp_send_head(sk)) {
3116                 struct tcp_skb_cb *scb = TCP_SKB_CB(skb);
3117                 u8 sacked = scb->sacked;
3118                 u32 acked_pcount;
3119
3120                 tcp_ack_tstamp(sk, skb, prior_snd_una);
3121
3122                 /* Determine how many packets and what bytes were acked, tso and else */
3123                 if (after(scb->end_seq, tp->snd_una)) {
3124                         if (tcp_skb_pcount(skb) == 1 ||
3125                             !after(tp->snd_una, scb->seq))
3126                                 break;
3127
3128                         acked_pcount = tcp_tso_acked(sk, skb);
3129                         if (!acked_pcount)
3130                                 break;
3131                         fully_acked = false;
3132                 } else {
3133                         /* Speedup tcp_unlink_write_queue() and next loop */
3134                         prefetchw(skb->next);
3135                         acked_pcount = tcp_skb_pcount(skb);
3136                 }
3137
3138                 if (unlikely(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
3139                         if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
3140                                 tp->retrans_out -= acked_pcount;
3141                         flag |= FLAG_RETRANS_DATA_ACKED;
3142                 } else if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
3143                         last_ackt = skb->skb_mstamp;
3144                         WARN_ON_ONCE(last_ackt == 0);
3145                         if (!first_ackt)
3146                                 first_ackt = last_ackt;
3147
3148                         last_in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight;
3149                         reord = min(pkts_acked, reord);
3150                         if (!after(scb->end_seq, tp->high_seq))
3151                                 flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3152                 }
3153
3154                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) {
3155                         tp->sacked_out -= acked_pcount;
3156                 } else if (tcp_is_sack(tp)) {
3157                         tp->delivered += acked_pcount;
3158                         if (!tcp_skb_spurious_retrans(tp, skb))
3159                                 tcp_rack_advance(tp, sacked, scb->end_seq,
3160                                                  skb->skb_mstamp);
3161                 }
3162                 if (sacked & TCPCB_LOST)
3163                         tp->lost_out -= acked_pcount;
3164
3165                 tp->packets_out -= acked_pcount;
3166                 pkts_acked += acked_pcount;
3167                 tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, sack->rate);
3168
3169                 /* Initial outgoing SYN's get put onto the write_queue
3170                  * just like anything else we transmit.  It is not
3171                  * true data, and if we misinform our callers that
3172                  * this ACK acks real data, we will erroneously exit
3173                  * connection startup slow start one packet too
3174                  * quickly.  This is severely frowned upon behavior.
3175                  */
3176                 if (likely(!(scb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
3177                         flag |= FLAG_DATA_ACKED;
3178                 } else {
3179                         flag |= FLAG_SYN_ACKED;
3180                         tp->retrans_stamp = 0;
3181                 }
3182
3183                 if (!fully_acked)
3184                         break;
3185
3186                 tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
3187                 sk_wmem_free_skb(sk, skb);
3188                 if (unlikely(skb == tp->retransmit_skb_hint))
3189                         tp->retransmit_skb_hint = NULL;
3190                 if (unlikely(skb == tp->lost_skb_hint))
3191                         tp->lost_skb_hint = NULL;
3192         }
3193
3194         if (!skb)
3195                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3196
3197         if (likely(between(tp->snd_up, prior_snd_una, tp->snd_una)))
3198                 tp->snd_up = tp->snd_una;
3199
3200         if (skb && (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
3201                 flag |= FLAG_SACK_RENEGING;
3202
3203         if (likely(first_ackt) && !(flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)) {
3204                 seq_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, first_ackt);
3205                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, last_ackt);
3206         }
3207         if (sack->first_sackt) {
3208                 sack_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->first_sackt);
3209                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->last_sackt);
3210         }
3211         rtt_update = tcp_ack_update_rtt(sk, flag, seq_rtt_us, sack_rtt_us,
3212                                         ca_rtt_us, sack->rate);
3213
3214         if (flag & FLAG_ACKED) {
3215                 flag |= FLAG_SET_XMIT_TIMER;  /* set TLP or RTO timer */
3216                 if (unlikely(icsk->icsk_mtup.probe_size &&
3217                              !after(tp->mtu_probe.probe_seq_end, tp->snd_una))) {
3218                         tcp_mtup_probe_success(sk);
3219                 }
3220
3221                 if (tcp_is_reno(tp)) {
3222                         tcp_remove_reno_sacks(sk, pkts_acked);
3223
3224                         /* If any of the cumulatively ACKed segments was
3225                          * retransmitted, non-SACK case cannot confirm that
3226                          * progress was due to original transmission due to
3227                          * lack of TCPCB_SACKED_ACKED bits even if some of
3228                          * the packets may have been never retransmitted.
3229                          */
3230                         if (flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)
3231                                 flag &= ~FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3232                 } else {
3233                         int delta;
3234
3235                         /* Non-retransmitted hole got filled? That's reordering */
3236                         if (reord < prior_fackets && reord <= tp->fackets_out)
3237                                 tcp_update_reordering(sk, tp->fackets_out - reord, 0);
3238
3239                         delta = tcp_is_fack(tp) ? pkts_acked :
3240                                                   prior_sacked - tp->sacked_out;
3241                         tp->lost_cnt_hint -= min(tp->lost_cnt_hint, delta);
3242                 }
3243
3244                 tp->fackets_out -= min(pkts_acked, tp->fackets_out);
3245
3246         } else if (skb && rtt_update && sack_rtt_us >= 0 &&
3247                    sack_rtt_us > tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, skb->skb_mstamp)) {
3248                 /* Do not re-arm RTO if the sack RTT is measured from data sent
3249                  * after when the head was last (re)transmitted. Otherwise the
3250                  * timeout may continue to extend in loss recovery.
3251                  */
3252                 flag |= FLAG_SET_XMIT_TIMER;  /* set TLP or RTO timer */
3253         }
3254
3255         if (icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked) {
3256                 struct ack_sample sample = { .pkts_acked = pkts_acked,
3257                                              .rtt_us = sack->rate->rtt_us,
3258                                              .in_flight = last_in_flight };
3259
3260                 icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked(sk, &sample);
3261         }
3262
3263 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3264         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
3265         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
3266         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
3267         if (!tp->packets_out && tcp_is_sack(tp)) {
3268                 icsk = inet_csk(sk);
3269                 if (tp->lost_out) {
3270                         pr_debug("Leak l=%u %d\n",
3271                                  tp->lost_out, icsk->icsk_ca_state);
3272                         tp->lost_out = 0;
3273                 }
3274                 if (tp->sacked_out) {
3275                         pr_debug("Leak s=%u %d\n",
3276                                  tp->sacked_out, icsk->icsk_ca_state);
3277                         tp->sacked_out = 0;
3278                 }
3279                 if (tp->retrans_out) {
3280                         pr_debug("Leak r=%u %d\n",
3281                                  tp->retrans_out, icsk->icsk_ca_state);
3282                         tp->retrans_out = 0;
3283                 }
3284         }
3285 #endif
3286         *acked = pkts_acked;
3287         return flag;
3288 }
3289
3290 static void tcp_ack_probe(struct sock *sk)
3291 {
3292         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3293         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3294
3295         /* Was it a usable window open? */
3296
3297         if (!after(TCP_SKB_CB(tcp_send_head(sk))->end_seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3298                 icsk->icsk_backoff = 0;
3299                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0);
3300                 /* Socket must be waked up by subsequent tcp_data_snd_check().
3301                  * This function is not for random using!
3302                  */
3303         } else {
3304                 unsigned long when = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
3305
3306                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3307                                           when, TCP_RTO_MAX);
3308         }
3309 }
3310
3311 static inline bool tcp_ack_is_dubious(const struct sock *sk, const int flag)
3312 {
3313         return !(flag & FLAG_NOT_DUP) || (flag & FLAG_CA_ALERT) ||
3314                 inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open;
3315 }
3316
3317 /* Decide wheather to run the increase function of congestion control. */
3318 static inline bool tcp_may_raise_cwnd(const struct sock *sk, const int flag)
3319 {
3320         /* If reordering is high then always grow cwnd whenever data is
3321          * delivered regardless of its ordering. Otherwise stay conservative
3322          * and only grow cwnd on in-order delivery (RFC5681). A stretched ACK w/
3323          * new SACK or ECE mark may first advance cwnd here and later reduce
3324          * cwnd in tcp_fastretrans_alert() based on more states.
3325          */
3326         if (tcp_sk(sk)->reordering > sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_reordering)
3327                 return flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS;
3328
3329         return flag & FLAG_DATA_ACKED;
3330 }
3331
3332 /* The "ultimate" congestion control function that aims to replace the rigid
3333  * cwnd increase and decrease control (tcp_cong_avoid,tcp_*cwnd_reduction).
3334  * It's called toward the end of processing an ACK with precise rate
3335  * information. All transmission or retransmission are delayed afterwards.
3336  */
3337 static void tcp_cong_control(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked_sacked,
3338                              int flag, const struct rate_sample *rs)
3339 {
3340         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3341
3342         if (icsk->icsk_ca_ops->cong_control) {
3343                 icsk->icsk_ca_ops->cong_control(sk, rs);
3344                 return;
3345         }
3346
3347         if (tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
3348                 /* Reduce cwnd if state mandates */
3349                 tcp_cwnd_reduction(sk, acked_sacked, flag);
3350         } else if (tcp_may_raise_cwnd(sk, flag)) {
3351                 /* Advance cwnd if state allows */
3352                 tcp_cong_avoid(sk, ack, acked_sacked);
3353         }
3354         tcp_update_pacing_rate(sk);
3355 }
3356
3357 /* Check that window update is acceptable.
3358  * The function assumes that snd_una<=ack<=snd_next.
3359  */
3360 static inline bool tcp_may_update_window(const struct tcp_sock *tp,
3361                                         const u32 ack, const u32 ack_seq,
3362                                         const u32 nwin)
3363 {
3364         return  after(ack, tp->snd_una) ||
3365                 after(ack_seq, tp->snd_wl1) ||
3366                 (ack_seq == tp->snd_wl1 && nwin > tp->snd_wnd);
3367 }
3368
3369 /* If we update tp->snd_una, also update tp->bytes_acked */
3370 static void tcp_snd_una_update(struct tcp_sock *tp, u32 ack)
3371 {
3372         u32 delta = ack - tp->snd_una;
3373
3374         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3375         tp->bytes_acked += delta;
3376         tp->snd_una = ack;
3377 }
3378
3379 /* If we update tp->rcv_nxt, also update tp->bytes_received */
3380 static void tcp_rcv_nxt_update(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3381 {
3382         u32 delta = seq - tp->rcv_nxt;
3383
3384         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3385         tp->bytes_received += delta;
3386         tp->rcv_nxt = seq;
3387 }
3388
3389 /* Update our send window.
3390  *
3391  * Window update algorithm, described in RFC793/RFC1122 (used in linux-2.2
3392  * and in FreeBSD. NetBSD's one is even worse.) is wrong.
3393  */
3394 static int tcp_ack_update_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, u32 ack,
3395                                  u32 ack_seq)
3396 {
3397         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3398         int flag = 0;
3399         u32 nwin = ntohs(tcp_hdr(skb)->window);
3400
3401         if (likely(!tcp_hdr(skb)->syn))
3402                 nwin <<= tp->rx_opt.snd_wscale;
3403
3404         if (tcp_may_update_window(tp, ack, ack_seq, nwin)) {
3405                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3406                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3407
3408                 if (tp->snd_wnd != nwin) {
3409                         tp->snd_wnd = nwin;
3410
3411                         /* Note, it is the only place, where
3412                          * fast path is recovered for sending TCP.
3413                          */
3414                         tp->pred_flags = 0;
3415                         tcp_fast_path_check(sk);
3416
3417                         if (tcp_send_head(sk))
3418                                 tcp_slow_start_after_idle_check(sk);
3419
3420                         if (nwin > tp->max_window) {
3421                                 tp->max_window = nwin;
3422                                 tcp_sync_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie);
3423                         }
3424                 }
3425         }
3426
3427         tcp_snd_una_update(tp, ack);
3428
3429         return flag;
3430 }
3431
3432 static bool __tcp_oow_rate_limited(struct net *net, int mib_idx,
3433                                    u32 *last_oow_ack_time)
3434 {
3435         if (*last_oow_ack_time) {
3436                 s32 elapsed = (s32)(tcp_jiffies32 - *last_oow_ack_time);
3437
3438                 if (0 <= elapsed && elapsed < sysctl_tcp_invalid_ratelimit) {
3439                         NET_INC_STATS(net, mib_idx);
3440                         return true;    /* rate-limited: don't send yet! */
3441                 }
3442         }
3443
3444         *last_oow_ack_time = tcp_jiffies32;
3445
3446         return false;   /* not rate-limited: go ahead, send dupack now! */
3447 }
3448
3449 /* Return true if we're currently rate-limiting out-of-window ACKs and
3450  * thus shouldn't send a dupack right now. We rate-limit dupacks in
3451  * response to out-of-window SYNs or ACKs to mitigate ACK loops or DoS
3452  * attacks that send repeated SYNs or ACKs for the same connection. To
3453  * do this, we do not send a duplicate SYNACK or ACK if the remote
3454  * endpoint is sending out-of-window SYNs or pure ACKs at a high rate.
3455  */
3456 bool tcp_oow_rate_limited(struct net *net, const struct sk_buff *skb,
3457                           int mib_idx, u32 *last_oow_ack_time)
3458 {
3459         /* Data packets without SYNs are not likely part of an ACK loop. */
3460         if ((TCP_SKB_CB(skb)->seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) &&
3461             !tcp_hdr(skb)->syn)
3462                 return false;
3463
3464         return __tcp_oow_rate_limited(net, mib_idx, last_oow_ack_time);
3465 }
3466
3467 /* RFC 5961 7 [ACK Throttling] */
3468 static void tcp_send_challenge_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3469 {
3470         /* unprotected vars, we dont care of overwrites */
3471         static u32 challenge_timestamp;
3472         static unsigned int challenge_count;
3473         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3474         u32 count, now;
3475
3476         /* First check our per-socket dupack rate limit. */
3477         if (__tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk),
3478                                    LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDCHALLENGE,
3479                                    &tp->last_oow_ack_time))
3480                 return;
3481
3482         /* Then check host-wide RFC 5961 rate limit. */
3483         now = jiffies / HZ;
3484         if (now != challenge_timestamp) {
3485                 u32 half = (sysctl_tcp_challenge_ack_limit + 1) >> 1;
3486
3487                 challenge_timestamp = now;
3488                 WRITE_ONCE(challenge_count, half +
3489                            prandom_u32_max(sysctl_tcp_challenge_ack_limit));
3490         }
3491         count = READ_ONCE(challenge_count);
3492         if (count > 0) {
3493                 WRITE_ONCE(challenge_count, count - 1);
3494                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPCHALLENGEACK);
3495                 tcp_send_ack(sk);
3496         }
3497 }
3498
3499 static void tcp_store_ts_recent(struct tcp_sock *tp)
3500 {
3501         tp->rx_opt.ts_recent = tp->rx_opt.rcv_tsval;
3502         tp->rx_opt.ts_recent_stamp = get_seconds();
3503 }
3504
3505 static void tcp_replace_ts_recent(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3506 {
3507         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && !after(seq, tp->rcv_wup)) {
3508                 /* PAWS bug workaround wrt. ACK frames, the PAWS discard
3509                  * extra check below makes sure this can only happen
3510                  * for pure ACK frames.  -DaveM
3511                  *
3512                  * Not only, also it occurs for expired timestamps.
3513                  */
3514
3515                 if (tcp_paws_check(&tp->rx_opt, 0))
3516                         tcp_store_ts_recent(tp);
3517         }
3518 }
3519
3520 /* This routine deals with acks during a TLP episode and ends an episode by
3521  * resetting tlp_high_seq. Ref: TLP algorithm in draft-ietf-tcpm-rack
3522  */
3523 static void tcp_process_tlp_ack(struct sock *sk, u32 ack, int flag)
3524 {
3525         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3526
3527         if (before(ack, tp->tlp_high_seq))
3528                 return;
3529
3530         if (!tp->tlp_retrans) {
3531                 /* TLP of new data has been acknowledged */
3532                 tp->tlp_high_seq = 0;
3533         } else if (flag & FLAG_DSACKING_ACK) {
3534                 /* This DSACK means original and TLP probe arrived; no loss */
3535                 tp->tlp_high_seq = 0;
3536         } else if (after(ack, tp->tlp_high_seq)) {
3537                 /* ACK advances: there was a loss, so reduce cwnd. Reset
3538                  * tlp_high_seq in tcp_init_cwnd_reduction()
3539                  */
3540                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
3541                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
3542                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
3543                 tcp_try_keep_open(sk);
3544                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
3545                                 LINUX_MIB_TCPLOSSPROBERECOVERY);
3546         } else if (!(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED |
3547                              FLAG_NOT_DUP | FLAG_DATA_SACKED))) {
3548                 /* Pure dupack: original and TLP probe arrived; no loss */
3549                 tp->tlp_high_seq = 0;
3550         }
3551 }
3552
3553 static inline void tcp_in_ack_event(struct sock *sk, u32 flags)
3554 {
3555         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3556
3557         if (icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event)
3558                 icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event(sk, flags);
3559 }
3560
3561 /* Congestion control has updated the cwnd already. So if we're in
3562  * loss recovery then now we do any new sends (for FRTO) or
3563  * retransmits (for CA_Loss or CA_recovery) that make sense.
3564  */
3565 static void tcp_xmit_recovery(struct sock *sk, int rexmit)
3566 {
3567         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3568
3569         if (rexmit == REXMIT_NONE)
3570                 return;
3571
3572         if (unlikely(rexmit == 2)) {
3573                 __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk),
3574                                           TCP_NAGLE_OFF);
3575                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq))
3576                         return;
3577                 tp->frto = 0;
3578         }
3579         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3580 }
3581
3582 /* This routine deals with incoming acks, but not outgoing ones. */
3583 static int tcp_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int flag)
3584 {
3585         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3586         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3587         struct tcp_sacktag_state sack_state;
3588         struct rate_sample rs = { .prior_delivered = 0 };
3589         u32 prior_snd_una = tp->snd_una;
3590         bool is_sack_reneg = tp->is_sack_reneg;
3591         u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3592         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3593         bool is_dupack = false;
3594         u32 prior_fackets;
3595         int prior_packets = tp->packets_out;
3596         u32 delivered = tp->delivered;
3597         u32 lost = tp->lost;
3598         int acked = 0; /* Number of packets newly acked */
3599         int rexmit = REXMIT_NONE; /* Flag to (re)transmit to recover losses */
3600
3601         sack_state.first_sackt = 0;
3602         sack_state.rate = &rs;
3603
3604         /* We very likely will need to access write queue head. */
3605         prefetchw(sk->sk_write_queue.next);
3606
3607         /* If the ack is older than previous acks
3608          * then we can probably ignore it.
3609          */
3610         if (before(ack, prior_snd_una)) {
3611                 /* RFC 5961 5.2 [Blind Data Injection Attack].[Mitigation] */
3612                 if (before(ack, prior_snd_una - tp->max_window)) {
3613                         if (!(flag & FLAG_NO_CHALLENGE_ACK))
3614                                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
3615                         return -1;
3616                 }
3617                 goto old_ack;
3618         }
3619
3620         /* If the ack includes data we haven't sent yet, discard
3621          * this segment (RFC793 Section 3.9).
3622          */
3623         if (after(ack, tp->snd_nxt))
3624                 goto invalid_ack;
3625
3626         if (after(ack, prior_snd_una)) {
3627                 flag |= FLAG_SND_UNA_ADVANCED;
3628                 icsk->icsk_retransmits = 0;
3629         }
3630
3631         prior_fackets = tp->fackets_out;
3632         rs.prior_in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
3633
3634         /* ts_recent update must be made after we are sure that the packet
3635          * is in window.
3636          */
3637         if (flag & FLAG_UPDATE_TS_RECENT)
3638                 tcp_replace_ts_recent(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
3639
3640         if (!(flag & FLAG_SLOWPATH) && after(ack, prior_snd_una)) {
3641                 /* Window is constant, pure forward advance.
3642                  * No more checks are required.
3643                  * Note, we use the fact that SND.UNA>=SND.WL2.
3644                  */
3645                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3646                 tcp_snd_una_update(tp, ack);
3647                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3648
3649                 tcp_in_ack_event(sk, CA_ACK_WIN_UPDATE);
3650
3651                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPACKS);
3652         } else {
3653                 u32 ack_ev_flags = CA_ACK_SLOWPATH;
3654
3655                 if (ack_seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
3656                         flag |= FLAG_DATA;
3657                 else
3658                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPUREACKS);
3659
3660                 flag |= tcp_ack_update_window(sk, skb, ack, ack_seq);
3661
3662                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked)
3663                         flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3664                                                         &sack_state);
3665
3666                 if (tcp_ecn_rcv_ecn_echo(tp, tcp_hdr(skb))) {
3667                         flag |= FLAG_ECE;
3668                         ack_ev_flags |= CA_ACK_ECE;
3669                 }
3670
3671                 if (flag & FLAG_WIN_UPDATE)
3672                         ack_ev_flags |= CA_ACK_WIN_UPDATE;
3673
3674                 tcp_in_ack_event(sk, ack_ev_flags);
3675         }
3676
3677         /* We passed data and got it acked, remove any soft error
3678          * log. Something worked...
3679          */
3680         sk->sk_err_soft = 0;
3681         icsk->icsk_probes_out = 0;
3682         tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3683         if (!prior_packets)
3684                 goto no_queue;
3685
3686         /* See if we can take anything off of the retransmit queue. */
3687         flag |= tcp_clean_rtx_queue(sk, prior_fackets, prior_snd_una, &acked,
3688                                     &sack_state);
3689
3690         if (tp->tlp_high_seq)
3691                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3692
3693         if (tcp_ack_is_dubious(sk, flag)) {
3694                 is_dupack = !(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED | FLAG_NOT_DUP));
3695                 tcp_fastretrans_alert(sk, acked, is_dupack, &flag, &rexmit);
3696         }
3697
3698         /* If needed, reset TLP/RTO timer when RACK doesn't set. */
3699         if (flag & FLAG_SET_XMIT_TIMER)
3700                 tcp_set_xmit_timer(sk);
3701
3702         if ((flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS) || !(flag & FLAG_NOT_DUP))
3703                 sk_dst_confirm(sk);
3704
3705         delivered = tp->delivered - delivered;  /* freshly ACKed or SACKed */
3706         lost = tp->lost - lost;                 /* freshly marked lost */
3707         tcp_rate_gen(sk, delivered, lost, is_sack_reneg, sack_state.rate);
3708         tcp_cong_control(sk, ack, delivered, flag, sack_state.rate);
3709         tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3710         return 1;
3711
3712 no_queue:
3713         /* If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction. */
3714         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK)
3715                 tcp_fastretrans_alert(sk, acked, is_dupack, &flag, &rexmit);
3716         /* If this ack opens up a zero window, clear backoff.  It was
3717          * being used to time the probes, and is probably far higher than
3718          * it needs to be for normal retransmission.
3719          */
3720         if (tcp_send_head(sk))
3721                 tcp_ack_probe(sk);
3722
3723         if (tp->tlp_high_seq)
3724                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3725         return 1;
3726
3727 invalid_ack:
3728         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u after %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3729         return -1;
3730
3731 old_ack:
3732         /* If data was SACKed, tag it and see if we should send more data.
3733          * If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction.
3734          */
3735         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked) {
3736                 flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3737                                                 &sack_state);
3738                 tcp_fastretrans_alert(sk, acked, is_dupack, &flag, &rexmit);
3739                 tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3740         }
3741
3742         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u before %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3743         return 0;
3744 }
3745
3746 static void tcp_parse_fastopen_option(int len, const unsigned char *cookie,
3747                                       bool syn, struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3748                                       bool exp_opt)
3749 {
3750         /* Valid only in SYN or SYN-ACK with an even length.  */
3751         if (!foc || !syn || len < 0 || (len & 1))
3752                 return;
3753
3754         if (len >= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MIN &&
3755             len <= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MAX)
3756                 memcpy(foc->val, cookie, len);
3757         else if (len != 0)
3758                 len = -1;
3759         foc->len = len;
3760         foc->exp = exp_opt;
3761 }
3762
3763 /* Look for tcp options. Normally only called on SYN and SYNACK packets.
3764  * But, this can also be called on packets in the established flow when
3765  * the fast version below fails.
3766  */
3767 void tcp_parse_options(const struct net *net,
3768                        const struct sk_buff *skb,
3769                        struct tcp_options_received *opt_rx, int estab,
3770                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
3771 {
3772         const unsigned char *ptr;
3773         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3774         int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr);
3775
3776         ptr = (const unsigned char *)(th + 1);
3777         opt_rx->saw_tstamp = 0;
3778
3779         while (length > 0) {
3780                 int opcode = *ptr++;
3781                 int opsize;
3782
3783                 switch (opcode) {
3784                 case TCPOPT_EOL:
3785                         return;
3786                 case TCPOPT_NOP:        /* Ref: RFC 793 section 3.1 */
3787                         length--;
3788                         continue;
3789                 default:
3790                         opsize = *ptr++;
3791                         if (opsize < 2) /* "silly options" */
3792                                 return;
3793                         if (opsize > length)
3794                                 return; /* don't parse partial options */
3795                         switch (opcode) {
3796                         case TCPOPT_MSS:
3797                                 if (opsize == TCPOLEN_MSS && th->syn && !estab) {
3798                                         u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
3799                                         if (in_mss) {
3800                                                 if (opt_rx->user_mss &&
3801                                                     opt_rx->user_mss < in_mss)
3802                                                         in_mss = opt_rx->user_mss;
3803                                                 opt_rx->mss_clamp = in_mss;
3804                                         }
3805                                 }
3806                                 break;
3807                         case TCPOPT_WINDOW:
3808                                 if (opsize == TCPOLEN_WINDOW && th->syn &&
3809                                     !estab && net->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling) {
3810                                         __u8 snd_wscale = *(__u8 *)ptr;
3811                                         opt_rx->wscale_ok = 1;
3812                                         if (snd_wscale > TCP_MAX_WSCALE) {
3813                                                 net_info_ratelimited("%s: Illegal window scaling value %d > %u received\n",
3814                                                                      __func__,
3815                                                                      snd_wscale,
3816                                                                      TCP_MAX_WSCALE);
3817                                                 snd_wscale = TCP_MAX_WSCALE;
3818                                         }
3819                                         opt_rx->snd_wscale = snd_wscale;
3820                                 }
3821                                 break;
3822                         case TCPOPT_TIMESTAMP:
3823                                 if ((opsize == TCPOLEN_TIMESTAMP) &&
3824                                     ((estab && opt_rx->tstamp_ok) ||
3825                                      (!estab && net->ipv4.sysctl_tcp_timestamps))) {
3826                                         opt_rx->saw_tstamp = 1;
3827                                         opt_rx->rcv_tsval = get_unaligned_be32(ptr);
3828                                         opt_rx->rcv_tsecr = get_unaligned_be32(ptr + 4);
3829                                 }
3830                                 break;
3831                         case TCPOPT_SACK_PERM:
3832                                 if (opsize == TCPOLEN_SACK_PERM && th->syn &&
3833                                     !estab && net->ipv4.sysctl_tcp_sack) {
3834                                         opt_rx->sack_ok = TCP_SACK_SEEN;
3835                                         tcp_sack_reset(opt_rx);
3836                                 }
3837                                 break;
3838
3839                         case TCPOPT_SACK:
3840                                 if ((opsize >= (TCPOLEN_SACK_BASE + TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)) &&
3841                                    !((opsize - TCPOLEN_SACK_BASE) % TCPOLEN_SACK_PERBLOCK) &&
3842                                    opt_rx->sack_ok) {
3843                                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = (ptr - 2) - (unsigned char *)th;
3844                                 }
3845                                 break;
3846 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3847                         case TCPOPT_MD5SIG:
3848                                 /*
3849                                  * The MD5 Hash has already been
3850                                  * checked (see tcp_v{4,6}_do_rcv()).
3851                                  */
3852                                 break;
3853 #endif
3854                         case TCPOPT_FASTOPEN:
3855                                 tcp_parse_fastopen_option(
3856                                         opsize - TCPOLEN_FASTOPEN_BASE,
3857                                         ptr, th->syn, foc, false);
3858                                 break;
3859
3860                         case TCPOPT_EXP:
3861                                 /* Fast Open option shares code 254 using a
3862                                  * 16 bits magic number.
3863                                  */
3864                                 if (opsize >= TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE &&
3865                                     get_unaligned_be16(ptr) ==
3866                                     TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC)
3867                                         tcp_parse_fastopen_option(opsize -
3868                                                 TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE,
3869                                                 ptr + 2, th->syn, foc, true);
3870                                 break;
3871
3872                         }
3873                         ptr += opsize-2;
3874                         length -= opsize;
3875                 }
3876         }
3877 }
3878 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_options);
3879
3880 static bool tcp_parse_aligned_timestamp(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
3881 {
3882         const __be32 *ptr = (const __be32 *)(th + 1);
3883
3884         if (*ptr == htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16)
3885                           | (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) | TCPOLEN_TIMESTAMP)) {
3886                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 1;
3887                 ++ptr;
3888                 tp->rx_opt.rcv_tsval = ntohl(*ptr);
3889                 ++ptr;
3890                 if (*ptr)
3891                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = ntohl(*ptr) - tp->tsoffset;
3892                 else
3893                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = 0;
3894                 return true;
3895         }
3896         return false;
3897 }
3898
3899 /* Fast parse options. This hopes to only see timestamps.
3900  * If it is wrong it falls back on tcp_parse_options().
3901  */
3902 static bool tcp_fast_parse_options(const struct net *net,
3903                                    const struct sk_buff *skb,
3904                                    const struct tcphdr *th, struct tcp_sock *tp)
3905 {
3906         /* In the spirit of fast parsing, compare doff directly to constant
3907          * values.  Because equality is used, short doff can be ignored here.
3908          */
3909         if (th->doff == (sizeof(*th) / 4)) {
3910                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
3911                 return false;
3912         } else if (tp->rx_opt.tstamp_ok &&
3913                    th->doff == ((sizeof(*th) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) / 4)) {
3914                 if (tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
3915                         return true;
3916         }
3917
3918         tcp_parse_options(net, skb, &tp->rx_opt, 1, NULL);
3919         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
3920                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
3921
3922         return true;
3923 }
3924
3925 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3926 /*
3927  * Parse MD5 Signature option
3928  */
3929 const u8 *tcp_parse_md5sig_option(const struct tcphdr *th)
3930 {
3931         int length = (th->doff << 2) - sizeof(*th);
3932         const u8 *ptr = (const u8 *)(th + 1);
3933
3934         /* If not enough data remaining, we can short cut */
3935         while (length >= TCPOLEN_MD5SIG) {
3936                 int opcode = *ptr++;
3937                 int opsize;
3938
3939                 switch (opcode) {
3940                 case TCPOPT_EOL:
3941                         return NULL;
3942                 case TCPOPT_NOP:
3943                         length--;
3944                         continue;
3945                 default:
3946                         opsize = *ptr++;
3947                         if (opsize < 2 || opsize > length)
3948                                 return NULL;
3949                         if (opcode == TCPOPT_MD5SIG)
3950                                 return opsize == TCPOLEN_MD5SIG ? ptr : NULL;
3951                 }
3952                 ptr += opsize - 2;
3953                 length -= opsize;
3954         }
3955         return NULL;
3956 }
3957 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_md5sig_option);
3958 #endif
3959
3960 /* Sorry, PAWS as specified is broken wrt. pure-ACKs -DaveM
3961  *
3962  * It is not fatal. If this ACK does _not_ change critical state (seqs, window)
3963  * it can pass through stack. So, the following predicate verifies that
3964  * this segment is not used for anything but congestion avoidance or
3965  * fast retransmit. Moreover, we even are able to eliminate most of such
3966  * second order effects, if we apply some small "replay" window (~RTO)
3967  * to timestamp space.
3968  *
3969  * All these measures still do not guarantee that we reject wrapped ACKs
3970  * on networks with high bandwidth, when sequence space is recycled fastly,
3971  * but it guarantees that such events will be very rare and do not affect
3972  * connection seriously. This doesn't look nice, but alas, PAWS is really
3973  * buggy extension.
3974  *
3975  * [ Later note. Even worse! It is buggy for segments _with_ data. RFC
3976  * states that events when retransmit arrives after original data are rare.
3977  * It is a blatant lie. VJ forgot about fast retransmit! 8)8) It is
3978  * the biggest problem on large power networks even with minor reordering.
3979  * OK, let's give it small replay window. If peer clock is even 1hz, it is safe
3980  * up to bandwidth of 18Gigabit/sec. 8) ]
3981  */
3982
3983 static int tcp_disordered_ack(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3984 {
3985         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3986         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3987         u32 seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3988         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3989
3990         return (/* 1. Pure ACK with correct sequence number. */
3991                 (th->ack && seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq && seq == tp->rcv_nxt) &&
3992
3993                 /* 2. ... and duplicate ACK. */
3994                 ack == tp->snd_una &&
3995
3996                 /* 3. ... and does not update window. */
3997                 !tcp_may_update_window(tp, ack, seq, ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale) &&
3998
3999                 /* 4. ... and sits in replay window. */
4000                 (s32)(tp->rx_opt.ts_recent - tp->rx_opt.rcv_tsval) <= (inet_csk(sk)->icsk_rto * 1024) / HZ);
4001 }
4002
4003 static inline bool tcp_paws_discard(const struct sock *sk,
4004                                    const struct sk_buff *skb)
4005 {
4006         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4007
4008         return !tcp_paws_check(&tp->rx_opt, TCP_PAWS_WINDOW) &&
4009                !tcp_disordered_ack(sk, skb);
4010 }
4011
4012 /* Check segment sequence number for validity.
4013  *
4014  * Segment controls are considered valid, if the segment
4015  * fits to the window after truncation to the window. Acceptability
4016  * of data (and SYN, FIN, of course) is checked separately.
4017  * See tcp_data_queue(), for example.
4018  *
4019  * Also, controls (RST is main one) are accepted using RCV.WUP instead
4020  * of RCV.NXT. Peer still did not advance his SND.UNA when we
4021  * delayed ACK, so that hisSND.UNA<=ourRCV.WUP.
4022  * (borrowed from freebsd)
4023  */
4024
4025 static inline bool tcp_sequence(const struct tcp_sock *tp, u32 seq, u32 end_seq)
4026 {
4027         return  !before(end_seq, tp->rcv_wup) &&
4028                 !after(seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp));
4029 }
4030
4031 /* When we get a reset we do this. */
4032 void tcp_reset(struct sock *sk)
4033 {
4034         /* We want the right error as BSD sees it (and indeed as we do). */
4035         switch (sk->sk_state) {
4036         case TCP_SYN_SENT:
4037                 sk->sk_err = ECONNREFUSED;
4038                 break;
4039         case TCP_CLOSE_WAIT:
4040                 sk->sk_err = EPIPE;
4041                 break;
4042         case TCP_CLOSE:
4043                 return;
4044         default:
4045                 sk->sk_err = ECONNRESET;
4046         }
4047         /* This barrier is coupled with smp_rmb() in tcp_poll() */
4048         smp_wmb();
4049
4050         tcp_write_queue_purge(sk);
4051         tcp_done(sk);
4052
4053         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4054                 sk->sk_error_report(sk);
4055 }
4056
4057 /*
4058  *      Process the FIN bit. This now behaves as it is supposed to work
4059  *      and the FIN takes effect when it is validly part of sequence
4060  *      space. Not before when we get holes.
4061  *
4062  *      If we are ESTABLISHED, a received fin moves us to CLOSE-WAIT
4063  *      (and thence onto LAST-ACK and finally, CLOSE, we never enter
4064  *      TIME-WAIT)
4065  *
4066  *      If we are in FINWAIT-1, a received FIN indicates simultaneous
4067  *      close and we go into CLOSING (and later onto TIME-WAIT)
4068  *
4069  *      If we are in FINWAIT-2, a received FIN moves us to TIME-WAIT.
4070  */
4071 void tcp_fin(struct sock *sk)
4072 {
4073         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4074
4075         inet_csk_schedule_ack(sk);
4076
4077         sk->sk_shutdown |= RCV_SHUTDOWN;
4078         sock_set_flag(sk, SOCK_DONE);
4079
4080         switch (sk->sk_state) {
4081         case TCP_SYN_RECV:
4082         case TCP_ESTABLISHED:
4083                 /* Move to CLOSE_WAIT */
4084                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSE_WAIT);
4085                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 1;
4086                 break;
4087
4088         case TCP_CLOSE_WAIT:
4089         case TCP_CLOSING:
4090                 /* Received a retransmission of the FIN, do
4091                  * nothing.
4092                  */
4093                 break;
4094         case TCP_LAST_ACK:
4095                 /* RFC793: Remain in the LAST-ACK state. */
4096                 break;
4097
4098         case TCP_FIN_WAIT1:
4099                 /* This case occurs when a simultaneous close
4100                  * happens, we must ack the received FIN and
4101                  * enter the CLOSING state.
4102                  */
4103                 tcp_send_ack(sk);
4104                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSING);
4105                 break;
4106         case TCP_FIN_WAIT2:
4107                 /* Received a FIN -- send ACK and enter TIME_WAIT. */
4108                 tcp_send_ack(sk);
4109                 tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
4110                 break;
4111         default:
4112                 /* Only TCP_LISTEN and TCP_CLOSE are left, in these
4113                  * cases we should never reach this piece of code.
4114                  */
4115                 pr_err("%s: Impossible, sk->sk_state=%d\n",
4116                        __func__, sk->sk_state);
4117                 break;
4118         }
4119
4120         /* It _is_ possible, that we have something out-of-order _after_ FIN.
4121          * Probably, we should reset in this case. For now drop them.
4122          */
4123         skb_rbtree_purge(&tp->out_of_order_queue);
4124         if (tcp_is_sack(tp))
4125                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4126         sk_mem_reclaim(sk);
4127
4128         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
4129                 sk->sk_state_change(sk);
4130
4131                 /* Do not send POLL_HUP for half duplex close. */
4132                 if (sk->sk_shutdown == SHUTDOWN_MASK ||
4133                     sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4134                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_HUP);
4135                 else
4136                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);
4137         }
4138 }
4139
4140 static inline bool tcp_sack_extend(struct tcp_sack_block *sp, u32 seq,
4141                                   u32 end_seq)
4142 {
4143         if (!after(seq, sp->end_seq) && !after(sp->start_seq, end_seq)) {
4144                 if (before(seq, sp->start_seq))
4145                         sp->start_seq = seq;
4146                 if (after(end_seq, sp->end_seq))
4147                         sp->end_seq = end_seq;
4148                 return true;
4149         }
4150         return false;
4151 }
4152
4153 static void tcp_dsack_set(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4154 {
4155         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4156
4157         if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_dsack) {
4158                 int mib_idx;
4159
4160                 if (before(seq, tp->rcv_nxt))
4161                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOLDSENT;
4162                 else
4163                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOFOSENT;
4164
4165                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
4166
4167                 tp->rx_opt.dsack = 1;
4168                 tp->duplicate_sack[0].start_seq = seq;
4169                 tp->duplicate_sack[0].end_seq = end_seq;
4170         }
4171 }
4172
4173 static void tcp_dsack_extend(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4174 {
4175         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4176
4177         if (!tp->rx_opt.dsack)
4178                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4179         else
4180                 tcp_sack_extend(tp->duplicate_sack, seq, end_seq);
4181 }
4182
4183 static void tcp_send_dupack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4184 {
4185         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4186
4187         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
4188             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4189                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4190                 tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
4191
4192                 if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_dsack) {
4193                         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4194
4195                         if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))
4196                                 end_seq = tp->rcv_nxt;
4197                         tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq);
4198                 }
4199         }
4200
4201         tcp_send_ack(sk);
4202 }
4203
4204 /* These routines update the SACK block as out-of-order packets arrive or
4205  * in-order packets close up the sequence space.
4206  */
4207 static void tcp_sack_maybe_coalesce(struct tcp_sock *tp)
4208 {
4209         int this_sack;
4210         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4211         struct tcp_sack_block *swalk = sp + 1;
4212
4213         /* See if the recent change to the first SACK eats into
4214          * or hits the sequence space of other SACK blocks, if so coalesce.
4215          */
4216         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;) {
4217                 if (tcp_sack_extend(sp, swalk->start_seq, swalk->end_seq)) {
4218                         int i;
4219
4220                         /* Zap SWALK, by moving every further SACK up by one slot.
4221                          * Decrease num_sacks.
4222                          */
4223                         tp->rx_opt.num_sacks--;
4224                         for (i = this_sack; i < tp->rx_opt.num_sacks; i++)
4225                                 sp[i] = sp[i + 1];
4226                         continue;
4227                 }
4228                 this_sack++, swalk++;
4229         }
4230 }
4231
4232 static void tcp_sack_new_ofo_skb(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4233 {
4234         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4235         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4236         int cur_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4237         int this_sack;
4238
4239         if (!cur_sacks)
4240                 goto new_sack;
4241
4242         for (this_sack = 0; this_sack < cur_sacks; this_sack++, sp++) {
4243                 if (tcp_sack_extend(sp, seq, end_seq)) {
4244                         /* Rotate this_sack to the first one. */
4245                         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4246                                 swap(*sp, *(sp - 1));
4247                         if (cur_sacks > 1)
4248                                 tcp_sack_maybe_coalesce(tp);
4249                         return;
4250                 }
4251         }
4252
4253         /* Could not find an adjacent existing SACK, build a new one,
4254          * put it at the front, and shift everyone else down.  We
4255          * always know there is at least one SACK present already here.
4256          *
4257          * If the sack array is full, forget about the last one.
4258          */
4259         if (this_sack >= TCP_NUM_SACKS) {
4260                 this_sack--;
4261                 tp->rx_opt.num_sacks--;
4262                 sp--;
4263         }
4264         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4265                 *sp = *(sp - 1);
4266
4267 new_sack:
4268         /* Build the new head SACK, and we're done. */
4269         sp->start_seq = seq;
4270         sp->end_seq = end_seq;
4271         tp->rx_opt.num_sacks++;
4272 }
4273
4274 /* RCV.NXT advances, some SACKs should be eaten. */
4275
4276 static void tcp_sack_remove(struct tcp_sock *tp)
4277 {
4278         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4279         int num_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4280         int this_sack;
4281
4282         /* Empty ofo queue, hence, all the SACKs are eaten. Clear. */
4283         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4284                 tp->rx_opt.num_sacks = 0;
4285                 return;
4286         }
4287
4288         for (this_sack = 0; this_sack < num_sacks;) {
4289                 /* Check if the start of the sack is covered by RCV.NXT. */
4290                 if (!before(tp->rcv_nxt, sp->start_seq)) {
4291                         int i;
4292
4293                         /* RCV.NXT must cover all the block! */
4294                         WARN_ON(before(tp->rcv_nxt, sp->end_seq));
4295
4296                         /* Zap this SACK, by moving forward any other SACKS. */
4297                         for (i = this_sack+1; i < num_sacks; i++)
4298                                 tp->selective_acks[i-1] = tp->selective_acks[i];
4299                         num_sacks--;
4300                         continue;
4301                 }
4302                 this_sack++;
4303                 sp++;
4304         }
4305         tp->rx_opt.num_sacks = num_sacks;
4306 }
4307
4308 enum tcp_queue {
4309         OOO_QUEUE,
4310         RCV_QUEUE,
4311 };
4312
4313 /**
4314  * tcp_try_coalesce - try to merge skb to prior one
4315  * @sk: socket
4316  * @dest: destination queue
4317  * @to: prior buffer
4318  * @from: buffer to add in queue
4319  * @fragstolen: pointer to boolean
4320  *
4321  * Before queueing skb @from after @to, try to merge them
4322  * to reduce overall memory use and queue lengths, if cost is small.
4323  * Packets in ofo or receive queues can stay a long time.
4324  * Better try to coalesce them right now to avoid future collapses.
4325  * Returns true if caller should free @from instead of queueing it
4326  */
4327 static bool tcp_try_coalesce(struct sock *sk,
4328                              enum tcp_queue dest,
4329                              struct sk_buff *to,
4330                              struct sk_buff *from,
4331                              bool *fragstolen)
4332 {
4333         int delta;
4334
4335         *fragstolen = false;
4336
4337         /* Its possible this segment overlaps with prior segment in queue */
4338         if (TCP_SKB_CB(from)->seq != TCP_SKB_CB(to)->end_seq)
4339                 return false;
4340
4341         if (!skb_try_coalesce(to, from, fragstolen, &delta))
4342                 return false;
4343
4344         atomic_add(delta, &sk->sk_rmem_alloc);
4345         sk_mem_charge(sk, delta);
4346         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOALESCE);
4347         TCP_SKB_CB(to)->end_seq = TCP_SKB_CB(from)->end_seq;
4348         TCP_SKB_CB(to)->ack_seq = TCP_SKB_CB(from)->ack_seq;
4349         TCP_SKB_CB(to)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(from)->tcp_flags;
4350
4351         if (TCP_SKB_CB(from)->has_rxtstamp) {
4352                 TCP_SKB_CB(to)->has_rxtstamp = true;
4353                 if (dest == OOO_QUEUE)
4354                         TCP_SKB_CB(to)->swtstamp = TCP_SKB_CB(from)->swtstamp;
4355                 else
4356                         to->tstamp = from->tstamp;
4357         }
4358
4359         return true;
4360 }
4361
4362 static bool tcp_ooo_try_coalesce(struct sock *sk,
4363                              struct sk_buff *to,
4364                              struct sk_buff *from,
4365                              bool *fragstolen)
4366 {
4367         bool res = tcp_try_coalesce(sk, OOO_QUEUE, to, from, fragstolen);
4368
4369         /* In case tcp_drop() is called later, update to->gso_segs */
4370         if (res) {
4371                 u32 gso_segs = max_t(u16, 1, skb_shinfo(to)->gso_segs) +
4372                                max_t(u16, 1, skb_shinfo(from)->gso_segs);
4373
4374                 skb_shinfo(to)->gso_segs = min_t(u32, gso_segs, 0xFFFF);
4375         }
4376         return res;
4377 }
4378
4379 static void tcp_drop(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4380 {
4381         sk_drops_add(sk, skb);
4382         __kfree_skb(skb);
4383 }
4384
4385 /* This one checks to see if we can put data from the
4386  * out_of_order queue into the receive_queue.
4387  */
4388 static void tcp_ofo_queue(struct sock *sk)
4389 {
4390         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4391         __u32 dsack_high = tp->rcv_nxt;
4392         bool fin, fragstolen, eaten;
4393         struct sk_buff *skb, *tail;
4394         struct rb_node *p;
4395
4396         p = rb_first(&tp->out_of_order_queue);
4397         while (p) {
4398                 skb = rb_to_skb(p);
4399                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
4400                         break;
4401
4402                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack_high)) {
4403                         __u32 dsack = dsack_high;
4404                         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, dsack_high))
4405                                 dsack_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4406                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack);
4407                 }
4408                 p = rb_next(p);
4409                 rb_erase(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4410                 /* Replace tstamp which was stomped by rbnode */
4411                 if (TCP_SKB_CB(skb)->has_rxtstamp)
4412                         skb->tstamp = TCP_SKB_CB(skb)->swtstamp;
4413
4414                 if (unlikely(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))) {
4415                         SOCK_DEBUG(sk, "ofo packet was already received\n");
4416                         tcp_drop(sk, skb);
4417                         continue;
4418                 }
4419                 SOCK_DEBUG(sk, "ofo requeuing : rcv_next %X seq %X - %X\n",
4420                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4421                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4422
4423                 tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4424                 eaten = tail && tcp_try_coalesce(sk, RCV_QUEUE,
4425                                                  tail, skb, &fragstolen);
4426                 tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4427                 fin = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN;
4428                 if (!eaten)
4429                         __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4430                 else
4431                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4432
4433                 if (unlikely(fin)) {
4434                         tcp_fin(sk);
4435                         /* tcp_fin() purges tp->out_of_order_queue,
4436                          * so we must end this loop right now.
4437                          */
4438                         break;
4439                 }
4440         }
4441 }
4442
4443 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk);
4444 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk);
4445
4446 static int tcp_try_rmem_schedule(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4447                                  unsigned int size)
4448 {
4449         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf ||
4450             !sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4451
4452                 if (tcp_prune_queue(sk) < 0)
4453                         return -1;
4454
4455                 while (!sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4456                         if (!tcp_prune_ofo_queue(sk))
4457                                 return -1;
4458                 }
4459         }
4460         return 0;
4461 }
4462
4463 static void tcp_data_queue_ofo(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4464 {
4465         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4466         struct rb_node **p, *parent;
4467         struct sk_buff *skb1;
4468         u32 seq, end_seq;
4469         bool fragstolen;
4470
4471         tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
4472
4473         if (unlikely(tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))) {
4474                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFODROP);
4475                 tcp_drop(sk, skb);
4476                 return;
4477         }
4478
4479         /* Stash tstamp to avoid being stomped on by rbnode */
4480         if (TCP_SKB_CB(skb)->has_rxtstamp)
4481                 TCP_SKB_CB(skb)->swtstamp = skb->tstamp;
4482
4483         /* Disable header prediction. */
4484         tp->pred_flags = 0;
4485         inet_csk_schedule_ack(sk);
4486
4487         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOQUEUE);
4488         seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4489         end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4490         SOCK_DEBUG(sk, "out of order segment: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4491                    tp->rcv_nxt, seq, 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                 /* For non sack flows, do not grow window to force DUPACK
4514                  * and trigger fast retransmit.
4515                  */
4516                 if (tcp_is_sack(tp))
4517                         tcp_grow_window(sk, skb);
4518                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4519                 skb = NULL;
4520                 goto add_sack;
4521         }
4522         /* Can avoid an rbtree lookup if we are adding skb after ooo_last_skb */
4523         if (!before(seq, TCP_SKB_CB(tp->ooo_last_skb)->end_seq)) {
4524                 parent = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
4525                 p = &parent->rb_right;
4526                 goto insert;
4527         }
4528
4529         /* Find place to insert this segment. Handle overlaps on the way. */
4530         parent = NULL;
4531         while (*p) {
4532                 parent = *p;
4533                 skb1 = rb_to_skb(parent);
4534                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4535                         p = &parent->rb_left;
4536                         continue;
4537                 }
4538                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4539                         if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4540                                 /* All the bits are present. Drop. */
4541                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4542                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4543                                 tcp_drop(sk, skb);
4544                                 skb = NULL;
4545                                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4546                                 goto add_sack;
4547                         }
4548                         if (after(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4549                                 /* Partial overlap. */
4550                                 tcp_dsack_set(sk, seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4551                         } else {
4552                                 /* skb's seq == skb1's seq and skb covers skb1.
4553                                  * Replace skb1 with skb.
4554                                  */
4555                                 rb_replace_node(&skb1->rbnode, &skb->rbnode,
4556                                                 &tp->out_of_order_queue);
4557                                 tcp_dsack_extend(sk,
4558                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4559                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4560                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4561                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4562                                 tcp_drop(sk, skb1);
4563                                 goto merge_right;
4564                         }
4565                 } else if (tcp_ooo_try_coalesce(sk, skb1,
4566                                                 skb, &fragstolen)) {
4567                         goto coalesce_done;
4568                 }
4569                 p = &parent->rb_right;
4570         }
4571 insert:
4572         /* Insert segment into RB tree. */
4573         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
4574         rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4575
4576 merge_right:
4577         /* Remove other segments covered by skb. */
4578         while ((skb1 = skb_rb_next(skb)) != NULL) {
4579                 if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4580                         break;
4581                 if (before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4582                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4583                                          end_seq);
4584                         break;
4585                 }
4586                 rb_erase(&skb1->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4587                 tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4588                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4589                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4590                 tcp_drop(sk, skb1);
4591         }
4592         /* If there is no skb after us, we are the last_skb ! */
4593         if (!skb1)
4594                 tp->ooo_last_skb = skb;
4595
4596 add_sack:
4597         if (tcp_is_sack(tp))
4598                 tcp_sack_new_ofo_skb(sk, seq, end_seq);
4599 end:
4600         if (skb) {
4601                 /* For non sack flows, do not grow window to force DUPACK
4602                  * and trigger fast retransmit.
4603                  */
4604                 if (tcp_is_sack(tp))
4605                         tcp_grow_window(sk, skb);
4606                 skb_condense(skb);
4607                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4608         }
4609 }
4610
4611 static int __must_check tcp_queue_rcv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int hdrlen,
4612                   bool *fragstolen)
4613 {
4614         int eaten;
4615         struct sk_buff *tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4616
4617         __skb_pull(skb, hdrlen);
4618         eaten = (tail &&
4619                  tcp_try_coalesce(sk, RCV_QUEUE, tail,
4620                                   skb, fragstolen)) ? 1 : 0;
4621         tcp_rcv_nxt_update(tcp_sk(sk), TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4622         if (!eaten) {
4623                 __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4624                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4625         }
4626         return eaten;
4627 }
4628
4629 int tcp_send_rcvq(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size)
4630 {
4631         struct sk_buff *skb;
4632         int err = -ENOMEM;
4633         int data_len = 0;
4634         bool fragstolen;
4635
4636         if (size == 0)
4637                 return 0;
4638
4639         if (size > PAGE_SIZE) {
4640                 int npages = min_t(size_t, size >> PAGE_SHIFT, MAX_SKB_FRAGS);
4641
4642                 data_len = npages << PAGE_SHIFT;
4643                 size = data_len + (size & ~PAGE_MASK);
4644         }
4645         skb = alloc_skb_with_frags(size - data_len, data_len,
4646                                    PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER,
4647                                    &err, sk->sk_allocation);
4648         if (!skb)
4649                 goto err;
4650
4651         skb_put(skb, size - data_len);
4652         skb->data_len = data_len;
4653         skb->len = size;
4654
4655         if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))
4656                 goto err_free;
4657
4658         err = skb_copy_datagram_from_iter(skb, 0, &msg->msg_iter, size);
4659         if (err)
4660                 goto err_free;
4661
4662         TCP_SKB_CB(skb)->seq = tcp_sk(sk)->rcv_nxt;
4663         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + size;
4664         TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tcp_sk(sk)->snd_una - 1;
4665
4666         if (tcp_queue_rcv(sk, skb, 0, &fragstolen)) {
4667                 WARN_ON_ONCE(fragstolen); /* should not happen */
4668                 __kfree_skb(skb);
4669         }
4670         return size;
4671
4672 err_free:
4673         kfree_skb(skb);
4674 err:
4675         return err;
4676
4677 }
4678
4679 static void tcp_data_queue(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4680 {
4681         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4682         bool fragstolen;
4683         int eaten;
4684
4685         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) {
4686                 __kfree_skb(skb);
4687                 return;
4688         }
4689         skb_dst_drop(skb);
4690         __skb_pull(skb, tcp_hdr(skb)->doff * 4);
4691
4692         tcp_ecn_accept_cwr(tp, skb);
4693
4694         tp->rx_opt.dsack = 0;
4695
4696         /*  Queue data for delivery to the user.
4697          *  Packets in sequence go to the receive queue.
4698          *  Out of sequence packets to the out_of_order_queue.
4699          */
4700         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt) {
4701                 if (tcp_receive_window(tp) == 0)
4702                         goto out_of_window;
4703
4704                 /* Ok. In sequence. In window. */
4705 queue_and_out:
4706                 if (skb_queue_len(&sk->sk_receive_queue) == 0)
4707                         sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
4708                 else if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))
4709                         goto drop;
4710
4711                 eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, 0, &fragstolen);
4712                 tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4713                 if (skb->len)
4714                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
4715                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
4716                         tcp_fin(sk);
4717
4718                 if (!RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4719                         tcp_ofo_queue(sk);
4720
4721                         /* RFC2581. 4.2. SHOULD send immediate ACK, when
4722                          * gap in queue is filled.
4723                          */
4724                         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
4725                                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 0;
4726                 }
4727
4728                 if (tp->rx_opt.num_sacks)
4729                         tcp_sack_remove(tp);
4730
4731                 tcp_fast_path_check(sk);
4732
4733                 if (eaten > 0)
4734                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4735                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4736                         sk->sk_data_ready(sk);
4737                 return;
4738         }
4739
4740         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
4741                 /* A retransmit, 2nd most common case.  Force an immediate ack. */
4742                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4743                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4744
4745 out_of_window:
4746                 tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
4747                 inet_csk_schedule_ack(sk);
4748 drop:
4749                 tcp_drop(sk, skb);
4750                 return;
4751         }
4752
4753         /* Out of window. F.e. zero window probe. */
4754         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp)))
4755                 goto out_of_window;
4756
4757         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4758                 /* Partial packet, seq < rcv_next < end_seq */
4759                 SOCK_DEBUG(sk, "partial packet: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4760                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4761                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4762
4763                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt);
4764
4765                 /* If window is closed, drop tail of packet. But after
4766                  * remembering D-SACK for its head made in previous line.
4767                  */
4768                 if (!tcp_receive_window(tp))
4769                         goto out_of_window;
4770                 goto queue_and_out;
4771         }
4772
4773         tcp_data_queue_ofo(sk, skb);
4774 }
4775
4776 static struct sk_buff *tcp_skb_next(struct sk_buff *skb, struct sk_buff_head *list)
4777 {
4778         if (list)
4779                 return !skb_queue_is_last(list, skb) ? skb->next : NULL;
4780
4781         return skb_rb_next(skb);
4782 }
4783
4784 static struct sk_buff *tcp_collapse_one(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4785                                         struct sk_buff_head *list,
4786                                         struct rb_root *root)
4787 {
4788         struct sk_buff *next = tcp_skb_next(skb, list);
4789
4790         if (list)
4791                 __skb_unlink(skb, list);
4792         else
4793                 rb_erase(&skb->rbnode, root);
4794
4795         __kfree_skb(skb);
4796         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOLLAPSED);
4797
4798         return next;
4799 }
4800
4801 /* Insert skb into rb tree, ordered by TCP_SKB_CB(skb)->seq */
4802 static void tcp_rbtree_insert(struct rb_root *root, struct sk_buff *skb)
4803 {
4804         struct rb_node **p = &root->rb_node;
4805         struct rb_node *parent = NULL;
4806         struct sk_buff *skb1;
4807
4808         while (*p) {
4809                 parent = *p;
4810                 skb1 = rb_to_skb(parent);
4811                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4812                         p = &parent->rb_left;
4813                 else
4814                         p = &parent->rb_right;
4815         }
4816         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
4817         rb_insert_color(&skb->rbnode, root);
4818 }
4819
4820 /* Collapse contiguous sequence of skbs head..tail with
4821  * sequence numbers start..end.
4822  *
4823  * If tail is NULL, this means until the end of the queue.
4824  *
4825  * Segments with FIN/SYN are not collapsed (only because this
4826  * simplifies code)
4827  */
4828 static void
4829 tcp_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff_head *list, struct rb_root *root,
4830              struct sk_buff *head, struct sk_buff *tail, u32 start, u32 end)
4831 {
4832         struct sk_buff *skb = head, *n;
4833         struct sk_buff_head tmp;
4834         bool end_of_skbs;
4835
4836         /* First, check that queue is collapsible and find
4837          * the point where collapsing can be useful.
4838          */
4839 restart:
4840         for (end_of_skbs = true; skb != NULL && skb != tail; skb = n) {
4841                 n = tcp_skb_next(skb, list);
4842
4843                 /* No new bits? It is possible on ofo queue. */
4844                 if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4845                         skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
4846                         if (!skb)
4847                                 break;
4848                         goto restart;
4849                 }
4850
4851                 /* The first skb to collapse is:
4852                  * - not SYN/FIN and
4853                  * - bloated or contains data before "start" or
4854                  *   overlaps to the next one.
4855                  */
4856                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)) &&
4857                     (tcp_win_from_space(skb->truesize) > skb->len ||
4858                      before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start))) {
4859                         end_of_skbs = false;
4860                         break;
4861                 }
4862
4863                 if (n && n != tail &&
4864                     TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(n)->seq) {
4865                         end_of_skbs = false;
4866                         break;
4867                 }
4868
4869                 /* Decided to skip this, advance start seq. */
4870                 start = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4871         }
4872         if (end_of_skbs ||
4873             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
4874                 return;
4875
4876         __skb_queue_head_init(&tmp);
4877
4878         while (before(start, end)) {
4879                 int copy = min_t(int, SKB_MAX_ORDER(0, 0), end - start);
4880                 struct sk_buff *nskb;
4881
4882                 nskb = alloc_skb(copy, GFP_ATOMIC);
4883                 if (!nskb)
4884                         break;
4885
4886                 memcpy(nskb->cb, skb->cb, sizeof(skb->cb));
4887                 TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = start;
4888                 if (list)
4889                         __skb_queue_before(list, skb, nskb);
4890                 else
4891                         __skb_queue_tail(&tmp, nskb); /* defer rbtree insertion */
4892                 skb_set_owner_r(nskb, sk);
4893
4894                 /* Copy data, releasing collapsed skbs. */
4895                 while (copy > 0) {
4896                         int offset = start - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4897                         int size = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - start;
4898
4899                         BUG_ON(offset < 0);
4900                         if (size > 0) {
4901                                 size = min(copy, size);
4902                                 if (skb_copy_bits(skb, offset, skb_put(nskb, size), size))
4903                                         BUG();
4904                                 TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq += size;
4905                                 copy -= size;
4906                                 start += size;
4907                         }
4908                         if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4909                                 skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
4910                                 if (!skb ||
4911                                     skb == tail ||
4912                                     (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
4913                                         goto end;
4914                         }
4915                 }
4916         }
4917 end:
4918         skb_queue_walk_safe(&tmp, skb, n)
4919                 tcp_rbtree_insert(root, skb);
4920 }
4921
4922 /* Collapse ofo queue. Algorithm: select contiguous sequence of skbs
4923  * and tcp_collapse() them until all the queue is collapsed.
4924  */
4925 static void tcp_collapse_ofo_queue(struct sock *sk)
4926 {
4927         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4928         u32 range_truesize, sum_tiny = 0;
4929         struct sk_buff *skb, *head;
4930         u32 start, end;
4931
4932         skb = skb_rb_first(&tp->out_of_order_queue);
4933 new_range:
4934         if (!skb) {
4935                 tp->ooo_last_skb = skb_rb_last(&tp->out_of_order_queue);
4936                 return;
4937         }
4938         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4939         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4940         range_truesize = skb->truesize;
4941
4942         for (head = skb;;) {
4943                 skb = skb_rb_next(skb);
4944
4945                 /* Range is terminated when we see a gap or when
4946                  * we are at the queue end.
4947                  */
4948                 if (!skb ||
4949                     after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end) ||
4950                     before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start)) {
4951                         /* Do not attempt collapsing tiny skbs */
4952                         if (range_truesize != head->truesize ||
4953                             end - start >= SKB_WITH_OVERHEAD(SK_MEM_QUANTUM)) {
4954                                 tcp_collapse(sk, NULL, &tp->out_of_order_queue,
4955                                              head, skb, start, end);
4956                         } else {
4957                                 sum_tiny += range_truesize;
4958                                 if (sum_tiny > sk->sk_rcvbuf >> 3)
4959                                         return;
4960                         }
4961                         goto new_range;
4962                 }
4963
4964                 range_truesize += skb->truesize;
4965                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start)))
4966                         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4967                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end))
4968                         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4969         }
4970 }
4971
4972 /*
4973  * Clean the out-of-order queue to make room.
4974  * We drop high sequences packets to :
4975  * 1) Let a chance for holes to be filled.
4976  * 2) not add too big latencies if thousands of packets sit there.
4977  *    (But if application shrinks SO_RCVBUF, we could still end up
4978  *     freeing whole queue here)
4979  * 3) Drop at least 12.5 % of sk_rcvbuf to avoid malicious attacks.
4980  *
4981  * Return true if queue has shrunk.
4982  */
4983 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk)
4984 {
4985         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4986         struct rb_node *node, *prev;
4987         int goal;
4988
4989         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
4990                 return false;
4991
4992         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_OFOPRUNED);
4993         goal = sk->sk_rcvbuf >> 3;
4994         node = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
4995         do {
4996                 prev = rb_prev(node);
4997                 rb_erase(node, &tp->out_of_order_queue);
4998                 goal -= rb_to_skb(node)->truesize;
4999                 tcp_drop(sk, rb_to_skb(node));
5000                 if (!prev || goal <= 0) {
5001                         sk_mem_reclaim(sk);
5002                         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf &&
5003                             !tcp_under_memory_pressure(sk))
5004                                 break;
5005                         goal = sk->sk_rcvbuf >> 3;
5006                 }
5007                 node = prev;
5008         } while (node);
5009         tp->ooo_last_skb = rb_to_skb(prev);
5010
5011         /* Reset SACK state.  A conforming SACK implementation will
5012          * do the same at a timeout based retransmit.  When a connection
5013          * is in a sad state like this, we care only about integrity
5014          * of the connection not performance.
5015          */
5016         if (tp->rx_opt.sack_ok)
5017                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
5018         return true;
5019 }
5020
5021 /* Reduce allocated memory if we can, trying to get
5022  * the socket within its memory limits again.
5023  *
5024  * Return less than zero if we should start dropping frames
5025  * until the socket owning process reads some of the data
5026  * to stabilize the situation.
5027  */
5028 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk)
5029 {
5030         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5031
5032         SOCK_DEBUG(sk, "prune_queue: c=%x\n", tp->copied_seq);
5033
5034         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PRUNECALLED);
5035
5036         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) >= sk->sk_rcvbuf)
5037                 tcp_clamp_window(sk);
5038         else if (tcp_under_memory_pressure(sk))
5039                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, 4U * tp->advmss);
5040
5041         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5042                 return 0;
5043
5044         tcp_collapse_ofo_queue(sk);
5045         if (!skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue))
5046                 tcp_collapse(sk, &sk->sk_receive_queue, NULL,
5047                              skb_peek(&sk->sk_receive_queue),
5048                              NULL,
5049                              tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
5050         sk_mem_reclaim(sk);
5051
5052         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5053                 return 0;
5054
5055         /* Collapsing did not help, destructive actions follow.
5056          * This must not ever occur. */
5057
5058         tcp_prune_ofo_queue(sk);
5059
5060         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5061                 return 0;
5062
5063         /* If we are really being abused, tell the caller to silently
5064          * drop receive data on the floor.  It will get retransmitted
5065          * and hopefully then we'll have sufficient space.
5066          */
5067         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_RCVPRUNED);
5068
5069         /* Massive buffer overcommit. */
5070         tp->pred_flags = 0;
5071         return -1;
5072 }
5073
5074 static bool tcp_should_expand_sndbuf(const struct sock *sk)
5075 {
5076         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5077
5078         /* If the user specified a specific send buffer setting, do
5079          * not modify it.
5080          */
5081         if (sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK)
5082                 return false;
5083
5084         /* If we are under global TCP memory pressure, do not expand.  */
5085         if (tcp_under_memory_pressure(sk))
5086                 return false;
5087
5088         /* If we are under soft global TCP memory pressure, do not expand.  */
5089         if (sk_memory_allocated(sk) >= sk_prot_mem_limits(sk, 0))
5090                 return false;
5091
5092         /* If we filled the congestion window, do not expand.  */
5093         if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
5094                 return false;
5095
5096         return true;
5097 }
5098
5099 /* When incoming ACK allowed to free some skb from write_queue,
5100  * we remember this event in flag SOCK_QUEUE_SHRUNK and wake up socket
5101  * on the exit from tcp input handler.
5102  *
5103  * PROBLEM: sndbuf expansion does not work well with largesend.
5104  */
5105 static void tcp_new_space(struct sock *sk)
5106 {
5107         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5108
5109         if (tcp_should_expand_sndbuf(sk)) {
5110                 tcp_sndbuf_expand(sk);
5111                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
5112         }
5113
5114         sk->sk_write_space(sk);
5115 }
5116
5117 static void tcp_check_space(struct sock *sk)
5118 {
5119         if (sock_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK)) {
5120                 sock_reset_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
5121                 /* pairs with tcp_poll() */
5122                 smp_mb();
5123                 if (sk->sk_socket &&
5124                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
5125                         tcp_new_space(sk);
5126                         if (!test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags))
5127                                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
5128                 }
5129         }
5130 }
5131
5132 static inline void tcp_data_snd_check(struct sock *sk)
5133 {
5134         tcp_push_pending_frames(sk);
5135         tcp_check_space(sk);
5136 }
5137
5138 /*
5139  * Check if sending an ack is needed.
5140  */
5141 static void __tcp_ack_snd_check(struct sock *sk, int ofo_possible)
5142 {
5143         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5144
5145             /* More than one full frame received... */
5146         if (((tp->rcv_nxt - tp->rcv_wup) > inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss &&
5147              /* ... and right edge of window advances far enough.
5148               * (tcp_recvmsg() will send ACK otherwise). Or...
5149               */
5150              __tcp_select_window(sk) >= tp->rcv_wnd) ||
5151             /* We ACK each frame or... */
5152             tcp_in_quickack_mode(sk) ||
5153             /* We have out of order data. */
5154             (ofo_possible && !RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))) {
5155                 /* Then ack it now */
5156                 tcp_send_ack(sk);
5157         } else {
5158                 /* Else, send delayed ack. */
5159                 tcp_send_delayed_ack(sk);
5160         }
5161 }
5162
5163 static inline void tcp_ack_snd_check(struct sock *sk)
5164 {
5165         if (!inet_csk_ack_scheduled(sk)) {
5166                 /* We sent a data segment already. */
5167                 return;
5168         }
5169         __tcp_ack_snd_check(sk, 1);
5170 }
5171
5172 /*
5173  *      This routine is only called when we have urgent data
5174  *      signaled. Its the 'slow' part of tcp_urg. It could be
5175  *      moved inline now as tcp_urg is only called from one
5176  *      place. We handle URGent data wrong. We have to - as
5177  *      BSD still doesn't use the correction from RFC961.
5178  *      For 1003.1g we should support a new option TCP_STDURG to permit
5179  *      either form (or just set the sysctl tcp_stdurg).
5180  */
5181
5182 static void tcp_check_urg(struct sock *sk, const struct tcphdr *th)
5183 {
5184         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5185         u32 ptr = ntohs(th->urg_ptr);
5186
5187         if (ptr && !sysctl_tcp_stdurg)
5188                 ptr--;
5189         ptr += ntohl(th->seq);
5190
5191         /* Ignore urgent data that we've already seen and read. */
5192         if (after(tp->copied_seq, ptr))
5193                 return;
5194
5195         /* Do not replay urg ptr.
5196          *
5197          * NOTE: interesting situation not covered by specs.
5198          * Misbehaving sender may send urg ptr, pointing to segment,
5199          * which we already have in ofo queue. We are not able to fetch
5200          * such data and will stay in TCP_URG_NOTYET until will be eaten
5201          * by recvmsg(). Seems, we are not obliged to handle such wicked
5202          * situations. But it is worth to think about possibility of some
5203          * DoSes using some hypothetical application level deadlock.
5204          */
5205         if (before(ptr, tp->rcv_nxt))
5206                 return;
5207
5208         /* Do we already have a newer (or duplicate) urgent pointer? */
5209         if (tp->urg_data && !after(ptr, tp->urg_seq))
5210                 return;
5211
5212         /* Tell the world about our new urgent pointer. */
5213         sk_send_sigurg(sk);
5214
5215         /* We may be adding urgent data when the last byte read was
5216          * urgent. To do this requires some care. We cannot just ignore
5217          * tp->copied_seq since we would read the last urgent byte again
5218          * as data, nor can we alter copied_seq until this data arrives
5219          * or we break the semantics of SIOCATMARK (and thus sockatmark())
5220          *
5221          * NOTE. Double Dutch. Rendering to plain English: author of comment
5222          * above did something sort of  send("A", MSG_OOB); send("B", MSG_OOB);
5223          * and expect that both A and B disappear from stream. This is _wrong_.
5224          * Though this happens in BSD with high probability, this is occasional.
5225          * Any application relying on this is buggy. Note also, that fix "works"
5226          * only in this artificial test. Insert some normal data between A and B and we will
5227          * decline of BSD again. Verdict: it is better to remove to trap
5228          * buggy users.
5229          */
5230         if (tp->urg_seq == tp->copied_seq && tp->urg_data &&
5231             !sock_flag(sk, SOCK_URGINLINE) && tp->copied_seq != tp->rcv_nxt) {
5232                 struct sk_buff *skb = skb_peek(&sk->sk_receive_queue);
5233                 tp->copied_seq++;
5234                 if (skb && !before(tp->copied_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5235                         __skb_unlink(skb, &sk->sk_receive_queue);
5236                         __kfree_skb(skb);
5237                 }
5238         }
5239
5240         tp->urg_data = TCP_URG_NOTYET;
5241         tp->urg_seq = ptr;
5242
5243         /* Disable header prediction. */
5244         tp->pred_flags = 0;
5245 }
5246
5247 /* This is the 'fast' part of urgent handling. */
5248 static void tcp_urg(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, const struct tcphdr *th)
5249 {
5250         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5251
5252         /* Check if we get a new urgent pointer - normally not. */
5253         if (th->urg)
5254                 tcp_check_urg(sk, th);
5255
5256         /* Do we wait for any urgent data? - normally not... */
5257         if (tp->urg_data == TCP_URG_NOTYET) {
5258                 u32 ptr = tp->urg_seq - ntohl(th->seq) + (th->doff * 4) -
5259                           th->syn;
5260
5261                 /* Is the urgent pointer pointing into this packet? */
5262                 if (ptr < skb->len) {
5263                         u8 tmp;
5264                         if (skb_copy_bits(skb, ptr, &tmp, 1))
5265                                 BUG();
5266                         tp->urg_data = TCP_URG_VALID | tmp;
5267                         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
5268                                 sk->sk_data_ready(sk);
5269                 }
5270         }
5271 }
5272
5273 /* Accept RST for rcv_nxt - 1 after a FIN.
5274  * When tcp connections are abruptly terminated from Mac OSX (via ^C), a
5275  * FIN is sent followed by a RST packet. The RST is sent with the same
5276  * sequence number as the FIN, and thus according to RFC 5961 a challenge
5277  * ACK should be sent. However, Mac OSX rate limits replies to challenge
5278  * ACKs on the closed socket. In addition middleboxes can drop either the
5279  * challenge ACK or a subsequent RST.
5280  */
5281 static bool tcp_reset_check(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
5282 {
5283         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5284
5285         return unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->seq == (tp->rcv_nxt - 1) &&
5286                         (1 << sk->sk_state) & (TCPF_CLOSE_WAIT | TCPF_LAST_ACK |
5287                                                TCPF_CLOSING));
5288 }
5289
5290 /* Does PAWS and seqno based validation of an incoming segment, flags will
5291  * play significant role here.
5292  */
5293 static bool tcp_validate_incoming(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5294                                   const struct tcphdr *th, int syn_inerr)
5295 {
5296         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5297         bool rst_seq_match = false;
5298
5299         /* RFC1323: H1. Apply PAWS check first. */
5300         if (tcp_fast_parse_options(sock_net(sk), skb, th, tp) &&
5301             tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5302             tcp_paws_discard(sk, skb)) {
5303                 if (!th->rst) {
5304                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSESTABREJECTED);
5305                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5306                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDPAWS,
5307                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5308                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5309                         goto discard;
5310                 }
5311                 /* Reset is accepted even if it did not pass PAWS. */
5312         }
5313
5314         /* Step 1: check sequence number */
5315         if (!tcp_sequence(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5316                 /* RFC793, page 37: "In all states except SYN-SENT, all reset
5317                  * (RST) segments are validated by checking their SEQ-fields."
5318                  * And page 69: "If an incoming segment is not acceptable,
5319                  * an acknowledgment should be sent in reply (unless the RST
5320                  * bit is set, if so drop the segment and return)".
5321                  */
5322                 if (!th->rst) {
5323                         if (th->syn)
5324                                 goto syn_challenge;
5325                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5326                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDSEQ,
5327                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5328                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5329                 } else if (tcp_reset_check(sk, skb)) {
5330                         tcp_reset(sk);
5331                 }
5332                 goto discard;
5333         }
5334
5335         /* Step 2: check RST bit */
5336         if (th->rst) {
5337                 /* RFC 5961 3.2 (extend to match against (RCV.NXT - 1) after a
5338                  * FIN and SACK too if available):
5339                  * If seq num matches RCV.NXT or (RCV.NXT - 1) after a FIN, or
5340                  * the right-most SACK block,
5341                  * then
5342                  *     RESET the connection
5343                  * else
5344                  *     Send a challenge ACK
5345                  */
5346                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt ||
5347                     tcp_reset_check(sk, skb)) {
5348                         rst_seq_match = true;
5349                 } else if (tcp_is_sack(tp) && tp->rx_opt.num_sacks > 0) {
5350                         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
5351                         int max_sack = sp[0].end_seq;
5352                         int this_sack;
5353
5354                         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;
5355                              ++this_sack) {
5356                                 max_sack = after(sp[this_sack].end_seq,
5357                                                  max_sack) ?
5358                                         sp[this_sack].end_seq : max_sack;
5359                         }
5360
5361                         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == max_sack)
5362                                 rst_seq_match = true;
5363                 }
5364
5365                 if (rst_seq_match)
5366                         tcp_reset(sk);
5367                 else {
5368                         /* Disable TFO if RST is out-of-order
5369                          * and no data has been received
5370                          * for current active TFO socket
5371                          */
5372                         if (tp->syn_fastopen && !tp->data_segs_in &&
5373                             sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED)
5374                                 tcp_fastopen_active_disable(sk);
5375                         tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5376                 }
5377                 goto discard;
5378         }
5379
5380         /* step 3: check security and precedence [ignored] */
5381
5382         /* step 4: Check for a SYN
5383          * RFC 5961 4.2 : Send a challenge ack
5384          */
5385         if (th->syn) {
5386 syn_challenge:
5387                 if (syn_inerr)
5388                         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5389                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNCHALLENGE);
5390                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5391                 goto discard;
5392         }
5393
5394         return true;
5395
5396 discard:
5397         tcp_drop(sk, skb);
5398         return false;
5399 }
5400
5401 /*
5402  *      TCP receive function for the ESTABLISHED state.
5403  *
5404  *      It is split into a fast path and a slow path. The fast path is
5405  *      disabled when:
5406  *      - A zero window was announced from us - zero window probing
5407  *        is only handled properly in the slow path.
5408  *      - Out of order segments arrived.
5409  *      - Urgent data is expected.
5410  *      - There is no buffer space left
5411  *      - Unexpected TCP flags/window values/header lengths are received
5412  *        (detected by checking the TCP header against pred_flags)
5413  *      - Data is sent in both directions. Fast path only supports pure senders
5414  *        or pure receivers (this means either the sequence number or the ack
5415  *        value must stay constant)
5416  *      - Unexpected TCP option.
5417  *
5418  *      When these conditions are not satisfied it drops into a standard
5419  *      receive procedure patterned after RFC793 to handle all cases.
5420  *      The first three cases are guaranteed by proper pred_flags setting,
5421  *      the rest is checked inline. Fast processing is turned on in
5422  *      tcp_data_queue when everything is OK.
5423  */
5424 void tcp_rcv_established(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5425                          const struct tcphdr *th)
5426 {
5427         unsigned int len = skb->len;
5428         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5429
5430         tcp_mstamp_refresh(tp);
5431         if (unlikely(!sk->sk_rx_dst))
5432                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5433         /*
5434          *      Header prediction.
5435          *      The code loosely follows the one in the famous
5436          *      "30 instruction TCP receive" Van Jacobson mail.
5437          *
5438          *      Van's trick is to deposit buffers into socket queue
5439          *      on a device interrupt, to call tcp_recv function
5440          *      on the receive process context and checksum and copy
5441          *      the buffer to user space. smart...
5442          *
5443          *      Our current scheme is not silly either but we take the
5444          *      extra cost of the net_bh soft interrupt processing...
5445          *      We do checksum and copy also but from device to kernel.
5446          */
5447
5448         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5449
5450         /*      pred_flags is 0xS?10 << 16 + snd_wnd
5451          *      if header_prediction is to be made
5452          *      'S' will always be tp->tcp_header_len >> 2
5453          *      '?' will be 0 for the fast path, otherwise pred_flags is 0 to
5454          *  turn it off (when there are holes in the receive
5455          *       space for instance)
5456          *      PSH flag is ignored.
5457          */
5458
5459         if ((tcp_flag_word(th) & TCP_HP_BITS) == tp->pred_flags &&
5460             TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt &&
5461             !after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt)) {
5462                 int tcp_header_len = tp->tcp_header_len;
5463
5464                 /* Timestamp header prediction: tcp_header_len
5465                  * is automatically equal to th->doff*4 due to pred_flags
5466                  * match.
5467                  */
5468
5469                 /* Check timestamp */
5470                 if (tcp_header_len == sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) {
5471                         /* No? Slow path! */
5472                         if (!tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
5473                                 goto slow_path;
5474
5475                         /* If PAWS failed, check it more carefully in slow path */
5476                         if ((s32)(tp->rx_opt.rcv_tsval - tp->rx_opt.ts_recent) < 0)
5477                                 goto slow_path;
5478
5479                         /* DO NOT update ts_recent here, if checksum fails
5480                          * and timestamp was corrupted part, it will result
5481                          * in a hung connection since we will drop all
5482                          * future packets due to the PAWS test.
5483                          */
5484                 }
5485
5486                 if (len <= tcp_header_len) {
5487                         /* Bulk data transfer: sender */
5488                         if (len == tcp_header_len) {
5489                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5490                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5491                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5492                                  */
5493                                 if (tcp_header_len ==
5494                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5495                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5496                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5497
5498                                 /* We know that such packets are checksummed
5499                                  * on entry.
5500                                  */
5501                                 tcp_ack(sk, skb, 0);
5502                                 __kfree_skb(skb);
5503                                 tcp_data_snd_check(sk);
5504                                 return;
5505                         } else { /* Header too small */
5506                                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5507                                 goto discard;
5508                         }
5509                 } else {
5510                         int eaten = 0;
5511                         bool fragstolen = false;
5512
5513                         if (tcp_checksum_complete(skb))
5514                                 goto csum_error;
5515
5516                         if ((int)skb->truesize > sk->sk_forward_alloc)
5517                                 goto step5;
5518
5519                         /* Predicted packet is in window by definition.
5520                          * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5521                          * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5522                          */
5523                         if (tcp_header_len ==
5524                             (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5525                             tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5526                                 tcp_store_ts_recent(tp);
5527
5528                         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5529
5530                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITS);
5531
5532                         /* Bulk data transfer: receiver */
5533                         eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, tcp_header_len,
5534                                               &fragstolen);
5535
5536                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
5537
5538                         if (TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq != tp->snd_una) {
5539                                 /* Well, only one small jumplet in fast path... */
5540                                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_DATA);
5541                                 tcp_data_snd_check(sk);
5542                                 if (!inet_csk_ack_scheduled(sk))
5543                                         goto no_ack;
5544                         } else {
5545                                 tcp_update_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5546                         }
5547
5548                         __tcp_ack_snd_check(sk, 0);
5549 no_ack:
5550                         if (eaten)
5551                                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
5552                         sk->sk_data_ready(sk);
5553                         return;
5554                 }
5555         }
5556
5557 slow_path:
5558         if (len < (th->doff << 2) || tcp_checksum_complete(skb))
5559                 goto csum_error;
5560
5561         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
5562                 goto discard;
5563
5564         /*
5565          *      Standard slow path.
5566          */
5567
5568         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 1))
5569                 return;
5570
5571 step5:
5572         if (tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH | FLAG_UPDATE_TS_RECENT) < 0)
5573                 goto discard;
5574
5575         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5576
5577         /* Process urgent data. */
5578         tcp_urg(sk, skb, th);
5579
5580         /* step 7: process the segment text */
5581         tcp_data_queue(sk, skb);
5582
5583         tcp_data_snd_check(sk);
5584         tcp_ack_snd_check(sk);
5585         return;
5586
5587 csum_error:
5588         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_CSUMERRORS);
5589         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5590
5591 discard:
5592         tcp_drop(sk, skb);
5593 }
5594 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_established);
5595
5596 void tcp_finish_connect(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5597 {
5598         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5599         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5600
5601         tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
5602         icsk->icsk_ack.lrcvtime = tcp_jiffies32;
5603
5604         if (skb) {
5605                 icsk->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5606                 security_inet_conn_established(sk, skb);
5607         }
5608
5609         /* Make sure socket is routed, for correct metrics.  */
5610         icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
5611
5612         tcp_init_metrics(sk);
5613         tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_ACTIVE_ESTABLISHED_CB);
5614         tcp_init_congestion_control(sk);
5615
5616         /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data
5617          * packet.
5618          */
5619         tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
5620
5621         tcp_init_buffer_space(sk);
5622
5623         if (sock_flag(sk, SOCK_KEEPOPEN))
5624                 inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, keepalive_time_when(tp));
5625
5626         if (!tp->rx_opt.snd_wscale)
5627                 __tcp_fast_path_on(tp, tp->snd_wnd);
5628         else
5629                 tp->pred_flags = 0;
5630 }
5631
5632 static bool tcp_rcv_fastopen_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *synack,
5633                                     struct tcp_fastopen_cookie *cookie)
5634 {
5635         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5636         struct sk_buff *data = tp->syn_data ? tcp_write_queue_head(sk) : NULL;
5637         u16 mss = tp->rx_opt.mss_clamp, try_exp = 0;
5638         bool syn_drop = false;
5639
5640         if (mss == tp->rx_opt.user_mss) {
5641                 struct tcp_options_received opt;
5642
5643                 /* Get original SYNACK MSS value if user MSS sets mss_clamp */
5644                 tcp_clear_options(&opt);
5645                 opt.user_mss = opt.mss_clamp = 0;
5646                 tcp_parse_options(sock_net(sk), synack, &opt, 0, NULL);
5647                 mss = opt.mss_clamp;
5648         }
5649
5650         if (!tp->syn_fastopen) {
5651                 /* Ignore an unsolicited cookie */
5652                 cookie->len = -1;
5653         } else if (tp->total_retrans) {
5654                 /* SYN timed out and the SYN-ACK neither has a cookie nor
5655                  * acknowledges data. Presumably the remote received only
5656                  * the retransmitted (regular) SYNs: either the original
5657                  * SYN-data or the corresponding SYN-ACK was dropped.
5658                  */
5659                 syn_drop = (cookie->len < 0 && data);
5660         } else if (cookie->len < 0 && !tp->syn_data) {
5661                 /* We requested a cookie but didn't get it. If we did not use
5662                  * the (old) exp opt format then try so next time (try_exp=1).
5663                  * Otherwise we go back to use the RFC7413 opt (try_exp=2).
5664                  */
5665                 try_exp = tp->syn_fastopen_exp ? 2 : 1;
5666         }
5667
5668         tcp_fastopen_cache_set(sk, mss, cookie, syn_drop, try_exp);
5669
5670         if (data) { /* Retransmit unacked data in SYN */
5671                 tcp_for_write_queue_from(data, sk) {
5672                         if (data == tcp_send_head(sk) ||
5673                             __tcp_retransmit_skb(sk, data, 1))
5674                                 break;
5675                 }
5676                 tcp_rearm_rto(sk);
5677                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5678                                 LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVEFAIL);
5679                 return true;
5680         }
5681         tp->syn_data_acked = tp->syn_data;
5682         if (tp->syn_data_acked)
5683                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5684                                 LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
5685
5686         tcp_fastopen_add_skb(sk, synack);
5687
5688         return false;
5689 }
5690
5691 static int tcp_rcv_synsent_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5692                                          const struct tcphdr *th)
5693 {
5694         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5695         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5696         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
5697         int saved_clamp = tp->rx_opt.mss_clamp;
5698         bool fastopen_fail;
5699
5700         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tp->rx_opt, 0, &foc);
5701         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
5702                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
5703
5704         if (th->ack) {
5705                 /* rfc793:
5706                  * "If the state is SYN-SENT then
5707                  *    first check the ACK bit
5708                  *      If the ACK bit is set
5709                  *        If SEG.ACK =< ISS, or SEG.ACK > SND.NXT, send
5710                  *        a reset (unless the RST bit is set, if so drop
5711                  *        the segment and return)"
5712                  */
5713                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_una) ||
5714                     after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt))
5715                         goto reset_and_undo;
5716
5717                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
5718                     !between(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp,
5719                              tcp_time_stamp(tp))) {
5720                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5721                                         LINUX_MIB_PAWSACTIVEREJECTED);
5722                         goto reset_and_undo;
5723                 }
5724
5725                 /* Now ACK is acceptable.
5726                  *
5727                  * "If the RST bit is set
5728                  *    If the ACK was acceptable then signal the user "error:
5729                  *    connection reset", drop the segment, enter CLOSED state,
5730                  *    delete TCB, and return."
5731                  */
5732
5733                 if (th->rst) {
5734                         tcp_reset(sk);
5735                         goto discard;
5736                 }
5737
5738                 /* rfc793:
5739                  *   "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5740                  *    drop the segment and return."
5741                  *
5742                  *    See note below!
5743                  *                                        --ANK(990513)
5744                  */
5745                 if (!th->syn)
5746                         goto discard_and_undo;
5747
5748                 /* rfc793:
5749                  *   "If the SYN bit is on ...
5750                  *    are acceptable then ...
5751                  *    (our SYN has been ACKed), change the connection
5752                  *    state to ESTABLISHED..."
5753                  */
5754
5755                 tcp_ecn_rcv_synack(tp, th);
5756
5757                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5758                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH);
5759
5760                 /* Ok.. it's good. Set up sequence numbers and
5761                  * move to established.
5762                  */
5763                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5764                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5765
5766                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5767                  * never scaled.
5768                  */
5769                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window);
5770
5771                 if (!tp->rx_opt.wscale_ok) {
5772                         tp->rx_opt.snd_wscale = tp->rx_opt.rcv_wscale = 0;
5773                         tp->window_clamp = min(tp->window_clamp, 65535U);
5774                 }
5775
5776                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5777                         tp->rx_opt.tstamp_ok       = 1;
5778                         tp->tcp_header_len =
5779                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5780                         tp->advmss          -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5781                         tcp_store_ts_recent(tp);
5782                 } else {
5783                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5784                 }
5785
5786                 if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_fack)
5787                         tcp_enable_fack(tp);
5788
5789                 tcp_mtup_init(sk);
5790                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5791                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5792
5793                 /* Remember, tcp_poll() does not lock socket!
5794                  * Change state from SYN-SENT only after copied_seq
5795                  * is initialized. */
5796                 tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
5797
5798                 smp_mb();
5799
5800                 tcp_finish_connect(sk, skb);
5801
5802                 fastopen_fail = (tp->syn_fastopen || tp->syn_data) &&
5803                                 tcp_rcv_fastopen_synack(sk, skb, &foc);
5804
5805                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
5806                         sk->sk_state_change(sk);
5807                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
5808                 }
5809                 if (fastopen_fail)
5810                         return -1;
5811                 if (sk->sk_write_pending ||
5812                     icsk->icsk_accept_queue.rskq_defer_accept ||
5813                     icsk->icsk_ack.pingpong) {
5814                         /* Save one ACK. Data will be ready after
5815                          * several ticks, if write_pending is set.
5816                          *
5817                          * It may be deleted, but with this feature tcpdumps
5818                          * look so _wonderfully_ clever, that I was not able
5819                          * to stand against the temptation 8)     --ANK
5820                          */
5821                         inet_csk_schedule_ack(sk);
5822                         tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
5823                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
5824                                                   TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
5825
5826 discard:
5827                         tcp_drop(sk, skb);
5828                         return 0;
5829                 } else {
5830                         tcp_send_ack(sk);
5831                 }
5832                 return -1;
5833         }
5834
5835         /* No ACK in the segment */
5836
5837         if (th->rst) {
5838                 /* rfc793:
5839                  * "If the RST bit is set
5840                  *
5841                  *      Otherwise (no ACK) drop the segment and return."
5842                  */
5843
5844                 goto discard_and_undo;
5845         }
5846
5847         /* PAWS check. */
5848         if (tp->rx_opt.ts_recent_stamp && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5849             tcp_paws_reject(&tp->rx_opt, 0))
5850                 goto discard_and_undo;
5851
5852         if (th->syn) {
5853                 /* We see SYN without ACK. It is attempt of
5854                  * simultaneous connect with crossed SYNs.
5855                  * Particularly, it can be connect to self.
5856                  */
5857                 tcp_set_state(sk, TCP_SYN_RECV);
5858
5859                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5860                         tp->rx_opt.tstamp_ok = 1;
5861                         tcp_store_ts_recent(tp);
5862                         tp->tcp_header_len =
5863                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5864                 } else {
5865                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5866                 }
5867
5868                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5869                 tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
5870                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5871
5872                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5873                  * never scaled.
5874                  */
5875                 tp->snd_wnd    = ntohs(th->window);
5876                 tp->snd_wl1    = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5877                 tp->max_window = tp->snd_wnd;
5878
5879                 tcp_ecn_rcv_syn(tp, th);
5880
5881                 tcp_mtup_init(sk);
5882                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5883                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5884
5885                 tcp_send_synack(sk);
5886 #if 0
5887                 /* Note, we could accept data and URG from this segment.
5888                  * There are no obstacles to make this (except that we must
5889                  * either change tcp_recvmsg() to prevent it from returning data
5890                  * before 3WHS completes per RFC793, or employ TCP Fast Open).
5891                  *
5892                  * However, if we ignore data in ACKless segments sometimes,
5893                  * we have no reasons to accept it sometimes.
5894                  * Also, seems the code doing it in step6 of tcp_rcv_state_process
5895                  * is not flawless. So, discard packet for sanity.
5896                  * Uncomment this return to process the data.
5897                  */
5898                 return -1;
5899 #else
5900                 goto discard;
5901 #endif
5902         }
5903         /* "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5904          * drop the segment and return."
5905          */
5906
5907 discard_and_undo:
5908         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5909         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
5910         goto discard;
5911
5912 reset_and_undo:
5913         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5914         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
5915         return 1;
5916 }
5917
5918 /*
5919  *      This function implements the receiving procedure of RFC 793 for
5920  *      all states except ESTABLISHED and TIME_WAIT.
5921  *      It's called from both tcp_v4_rcv and tcp_v6_rcv and should be
5922  *      address independent.
5923  */
5924
5925 int tcp_rcv_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5926 {
5927         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5928         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5929         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
5930         struct request_sock *req;
5931         int queued = 0;
5932         bool acceptable;
5933
5934         switch (sk->sk_state) {
5935         case TCP_CLOSE:
5936                 goto discard;
5937
5938         case TCP_LISTEN:
5939                 if (th->ack)
5940                         return 1;
5941
5942                 if (th->rst)
5943                         goto discard;
5944
5945                 if (th->syn) {
5946                         if (th->fin)
5947                                 goto discard;
5948                         /* It is possible that we process SYN packets from backlog,
5949                          * so we need to make sure to disable BH and RCU right there.
5950                          */
5951                         rcu_read_lock();
5952                         local_bh_disable();
5953                         acceptable = icsk->icsk_af_ops->conn_request(sk, skb) >= 0;
5954                         local_bh_enable();
5955                         rcu_read_unlock();
5956
5957                         if (!acceptable)
5958                                 return 1;
5959                         consume_skb(skb);
5960                         return 0;
5961                 }
5962                 goto discard;
5963
5964         case TCP_SYN_SENT:
5965                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5966                 tcp_mstamp_refresh(tp);
5967                 queued = tcp_rcv_synsent_state_process(sk, skb, th);
5968                 if (queued >= 0)
5969                         return queued;
5970
5971                 /* Do step6 onward by hand. */
5972                 tcp_urg(sk, skb, th);
5973                 __kfree_skb(skb);
5974                 tcp_data_snd_check(sk);
5975                 return 0;
5976         }
5977
5978         tcp_mstamp_refresh(tp);
5979         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5980         req = tp->fastopen_rsk;
5981         if (req) {
5982                 WARN_ON_ONCE(sk->sk_state != TCP_SYN_RECV &&
5983                     sk->sk_state != TCP_FIN_WAIT1);
5984
5985                 if (!tcp_check_req(sk, skb, req, true))
5986                         goto discard;
5987         }
5988
5989         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
5990                 goto discard;
5991
5992         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 0))
5993                 return 0;
5994
5995         /* step 5: check the ACK field */
5996         acceptable = tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH |
5997                                       FLAG_UPDATE_TS_RECENT |
5998                                       FLAG_NO_CHALLENGE_ACK) > 0;
5999
6000         if (!acceptable) {
6001                 if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
6002                         return 1;       /* send one RST */
6003                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
6004                 goto discard;
6005         }
6006         switch (sk->sk_state) {
6007         case TCP_SYN_RECV:
6008                 if (!tp->srtt_us)
6009                         tcp_synack_rtt_meas(sk, req);
6010
6011                 /* Once we leave TCP_SYN_RECV, we no longer need req
6012                  * so release it.
6013                  */
6014                 if (req) {
6015                         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
6016                         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
6017                 } else {
6018                         /* Make sure socket is routed, for correct metrics. */
6019                         icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
6020                         tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_PASSIVE_ESTABLISHED_CB);
6021                         tcp_init_congestion_control(sk);
6022
6023                         tcp_mtup_init(sk);
6024                         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
6025                         tcp_init_buffer_space(sk);
6026                 }
6027                 smp_mb();
6028                 tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
6029                 sk->sk_state_change(sk);
6030
6031                 /* Note, that this wakeup is only for marginal crossed SYN case.
6032                  * Passively open sockets are not waked up, because
6033                  * sk->sk_sleep == NULL and sk->sk_socket == NULL.
6034                  */
6035                 if (sk->sk_socket)
6036                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
6037
6038                 tp->snd_una = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
6039                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale;
6040                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
6041
6042                 if (tp->rx_opt.tstamp_ok)
6043                         tp->advmss -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6044
6045                 if (req) {
6046                         /* Re-arm the timer because data may have been sent out.
6047                          * This is similar to the regular data transmission case
6048                          * when new data has just been ack'ed.
6049                          *
6050                          * (TFO) - we could try to be more aggressive and
6051                          * retransmitting any data sooner based on when they
6052                          * are sent out.
6053                          */
6054                         tcp_rearm_rto(sk);
6055                 } else
6056                         tcp_init_metrics(sk);
6057
6058                 if (!inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
6059                         tcp_update_pacing_rate(sk);
6060
6061                 /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data packet */
6062                 tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
6063
6064                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6065                 tcp_fast_path_on(tp);
6066                 break;
6067
6068         case TCP_FIN_WAIT1: {
6069                 int tmo;
6070
6071                 /* If we enter the TCP_FIN_WAIT1 state and we are a
6072                  * Fast Open socket and this is the first acceptable
6073                  * ACK we have received, this would have acknowledged
6074                  * our SYNACK so stop the SYNACK timer.
6075                  */
6076                 if (req) {
6077                         /* We no longer need the request sock. */
6078                         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
6079                         tcp_rearm_rto(sk);
6080                 }
6081                 if (tp->snd_una != tp->write_seq)
6082                         break;
6083
6084                 tcp_set_state(sk, TCP_FIN_WAIT2);
6085                 sk->sk_shutdown |= SEND_SHUTDOWN;
6086
6087                 sk_dst_confirm(sk);
6088
6089                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
6090                         /* Wake up lingering close() */
6091                         sk->sk_state_change(sk);
6092                         break;
6093                 }
6094
6095                 if (tp->linger2 < 0) {
6096                         tcp_done(sk);
6097                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6098                         return 1;
6099                 }
6100                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6101                     after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6102                         /* Receive out of order FIN after close() */
6103                         if (tp->syn_fastopen && th->fin)
6104                                 tcp_fastopen_active_disable(sk);
6105                         tcp_done(sk);
6106                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6107                         return 1;
6108                 }
6109
6110                 tmo = tcp_fin_time(sk);
6111                 if (tmo > TCP_TIMEWAIT_LEN) {
6112                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo - TCP_TIMEWAIT_LEN);
6113                 } else if (th->fin || sock_owned_by_user(sk)) {
6114                         /* Bad case. We could lose such FIN otherwise.
6115                          * It is not a big problem, but it looks confusing
6116                          * and not so rare event. We still can lose it now,
6117                          * if it spins in bh_lock_sock(), but it is really
6118                          * marginal case.
6119                          */
6120                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo);
6121                 } else {
6122                         tcp_time_wait(sk, TCP_FIN_WAIT2, tmo);
6123                         goto discard;
6124                 }
6125                 break;
6126         }
6127
6128         case TCP_CLOSING:
6129                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6130                         tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
6131                         goto discard;
6132                 }
6133                 break;
6134
6135         case TCP_LAST_ACK:
6136                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6137                         tcp_update_metrics(sk);
6138                         tcp_done(sk);
6139                         goto discard;
6140                 }
6141                 break;
6142         }
6143
6144         /* step 6: check the URG bit */
6145         tcp_urg(sk, skb, th);
6146
6147         /* step 7: process the segment text */
6148         switch (sk->sk_state) {
6149         case TCP_CLOSE_WAIT:
6150         case TCP_CLOSING:
6151         case TCP_LAST_ACK:
6152                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
6153                         break;
6154         case TCP_FIN_WAIT1:
6155         case TCP_FIN_WAIT2:
6156                 /* RFC 793 says to queue data in these states,
6157                  * RFC 1122 says we MUST send a reset.
6158                  * BSD 4.4 also does reset.
6159                  */
6160                 if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN) {
6161                         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6162                             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6163                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6164                                 tcp_reset(sk);
6165                                 return 1;
6166                         }
6167                 }
6168                 /* Fall through */
6169         case TCP_ESTABLISHED:
6170                 tcp_data_queue(sk, skb);
6171                 queued = 1;
6172                 break;
6173         }
6174
6175         /* tcp_data could move socket to TIME-WAIT */
6176         if (sk->sk_state != TCP_CLOSE) {
6177                 tcp_data_snd_check(sk);
6178                 tcp_ack_snd_check(sk);
6179         }
6180
6181         if (!queued) {
6182 discard:
6183                 tcp_drop(sk, skb);
6184         }
6185         return 0;
6186 }
6187 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_state_process);
6188
6189 static inline void pr_drop_req(struct request_sock *req, __u16 port, int family)
6190 {
6191         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6192
6193         if (family == AF_INET)
6194                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI4/%u\n",
6195                                     &ireq->ir_rmt_addr, port);
6196 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6197         else if (family == AF_INET6)
6198                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI6/%u\n",
6199                                     &ireq->ir_v6_rmt_addr, port);
6200 #endif
6201 }
6202
6203 /* RFC3168 : 6.1.1 SYN packets must not have ECT/ECN bits set
6204  *
6205  * If we receive a SYN packet with these bits set, it means a
6206  * network is playing bad games with TOS bits. In order to
6207  * avoid possible false congestion notifications, we disable
6208  * TCP ECN negotiation.
6209  *
6210  * Exception: tcp_ca wants ECN. This is required for DCTCP
6211  * congestion control: Linux DCTCP asserts ECT on all packets,
6212  * including SYN, which is most optimal solution; however,
6213  * others, such as FreeBSD do not.
6214  */
6215 static void tcp_ecn_create_request(struct request_sock *req,
6216                                    const struct sk_buff *skb,
6217                                    const struct sock *listen_sk,
6218                                    const struct dst_entry *dst)
6219 {
6220         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
6221         const struct net *net = sock_net(listen_sk);
6222         bool th_ecn = th->ece && th->cwr;
6223         bool ect, ecn_ok;
6224         u32 ecn_ok_dst;
6225
6226         if (!th_ecn)
6227                 return;
6228
6229         ect = !INET_ECN_is_not_ect(TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield);
6230         ecn_ok_dst = dst_feature(dst, DST_FEATURE_ECN_MASK);
6231         ecn_ok = net->ipv4.sysctl_tcp_ecn || ecn_ok_dst;
6232
6233         if ((!ect && ecn_ok) || tcp_ca_needs_ecn(listen_sk) ||
6234             (ecn_ok_dst & DST_FEATURE_ECN_CA) ||
6235             tcp_bpf_ca_needs_ecn((struct sock *)req))
6236                 inet_rsk(req)->ecn_ok = 1;
6237 }
6238
6239 static void tcp_openreq_init(struct request_sock *req,
6240                              const struct tcp_options_received *rx_opt,
6241                              struct sk_buff *skb, const struct sock *sk)
6242 {
6243         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6244
6245         req->rsk_rcv_wnd = 0;           /* So that tcp_send_synack() knows! */
6246         req->cookie_ts = 0;
6247         tcp_rsk(req)->rcv_isn = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
6248         tcp_rsk(req)->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6249         tcp_rsk(req)->snt_synack = tcp_clock_us();
6250         tcp_rsk(req)->last_oow_ack_time = 0;
6251         req->mss = rx_opt->mss_clamp;
6252         req->ts_recent = rx_opt->saw_tstamp ? rx_opt->rcv_tsval : 0;
6253         ireq->tstamp_ok = rx_opt->tstamp_ok;
6254         ireq->sack_ok = rx_opt->sack_ok;
6255         ireq->snd_wscale = rx_opt->snd_wscale;
6256         ireq->wscale_ok = rx_opt->wscale_ok;
6257         ireq->acked = 0;
6258         ireq->ecn_ok = 0;
6259         ireq->ir_rmt_port = tcp_hdr(skb)->source;
6260         ireq->ir_num = ntohs(tcp_hdr(skb)->dest);
6261         ireq->ir_mark = inet_request_mark(sk, skb);
6262 }
6263
6264 struct request_sock *inet_reqsk_alloc(const struct request_sock_ops *ops,
6265                                       struct sock *sk_listener,
6266                                       bool attach_listener)
6267 {
6268         struct request_sock *req = reqsk_alloc(ops, sk_listener,
6269                                                attach_listener);
6270
6271         if (req) {
6272                 struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6273
6274                 ireq->ireq_opt = NULL;
6275 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6276                 ireq->pktopts = NULL;
6277 #endif
6278                 atomic64_set(&ireq->ir_cookie, 0);
6279                 ireq->ireq_state = TCP_NEW_SYN_RECV;
6280                 write_pnet(&ireq->ireq_net, sock_net(sk_listener));
6281                 ireq->ireq_family = sk_listener->sk_family;
6282         }
6283
6284         return req;
6285 }
6286 EXPORT_SYMBOL(inet_reqsk_alloc);
6287
6288 /*
6289  * Return true if a syncookie should be sent
6290  */
6291 static bool tcp_syn_flood_action(const struct sock *sk,
6292                                  const struct sk_buff *skb,
6293                                  const char *proto)
6294 {
6295         struct request_sock_queue *queue = &inet_csk(sk)->icsk_accept_queue;
6296         const char *msg = "Dropping request";
6297         bool want_cookie = false;
6298         struct net *net = sock_net(sk);
6299
6300 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
6301         if (net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies) {
6302                 msg = "Sending cookies";
6303                 want_cookie = true;
6304                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDOCOOKIES);
6305         } else
6306 #endif
6307                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDROP);
6308
6309         if (!queue->synflood_warned &&
6310             net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies != 2 &&
6311             xchg(&queue->synflood_warned, 1) == 0)
6312                 pr_info("%s: Possible SYN flooding on port %d. %s.  Check SNMP counters.\n",
6313                         proto, ntohs(tcp_hdr(skb)->dest), msg);
6314
6315         return want_cookie;
6316 }
6317
6318 static void tcp_reqsk_record_syn(const struct sock *sk,
6319                                  struct request_sock *req,
6320                                  const struct sk_buff *skb)
6321 {
6322         if (tcp_sk(sk)->save_syn) {
6323                 u32 len = skb_network_header_len(skb) + tcp_hdrlen(skb);
6324                 u32 *copy;
6325
6326                 copy = kmalloc(len + sizeof(u32), GFP_ATOMIC);
6327                 if (copy) {
6328                         copy[0] = len;
6329                         memcpy(&copy[1], skb_network_header(skb), len);
6330                         req->saved_syn = copy;
6331                 }
6332         }
6333 }
6334
6335 int tcp_conn_request(struct request_sock_ops *rsk_ops,
6336                      const struct tcp_request_sock_ops *af_ops,
6337                      struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
6338 {
6339         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
6340         __u32 isn = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_tw_isn;
6341         struct tcp_options_received tmp_opt;
6342         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6343         struct net *net = sock_net(sk);
6344         struct sock *fastopen_sk = NULL;
6345         struct request_sock *req;
6346         bool want_cookie = false;
6347         struct dst_entry *dst;
6348         struct flowi fl;
6349
6350         /* TW buckets are converted to open requests without
6351          * limitations, they conserve resources and peer is
6352          * evidently real one.
6353          */
6354         if ((net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies == 2 ||
6355              inet_csk_reqsk_queue_is_full(sk)) && !isn) {
6356                 want_cookie = tcp_syn_flood_action(sk, skb, rsk_ops->slab_name);
6357                 if (!want_cookie)
6358                         goto drop;
6359         }
6360
6361         if (sk_acceptq_is_full(sk)) {
6362                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENOVERFLOWS);
6363                 goto drop;
6364         }
6365
6366         req = inet_reqsk_alloc(rsk_ops, sk, !want_cookie);
6367         if (!req)
6368                 goto drop;
6369
6370         tcp_rsk(req)->af_specific = af_ops;
6371         tcp_rsk(req)->ts_off = 0;
6372
6373         tcp_clear_options(&tmp_opt);
6374         tmp_opt.mss_clamp = af_ops->mss_clamp;
6375         tmp_opt.user_mss  = tp->rx_opt.user_mss;
6376         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tmp_opt, 0,
6377                           want_cookie ? NULL : &foc);
6378
6379         if (want_cookie && !tmp_opt.saw_tstamp)
6380                 tcp_clear_options(&tmp_opt);
6381
6382         tmp_opt.tstamp_ok = tmp_opt.saw_tstamp;
6383         tcp_openreq_init(req, &tmp_opt, skb, sk);
6384         inet_rsk(req)->no_srccheck = inet_sk(sk)->transparent;
6385
6386         /* Note: tcp_v6_init_req() might override ir_iif for link locals */
6387         inet_rsk(req)->ir_iif = inet_request_bound_dev_if(sk, skb);
6388
6389         af_ops->init_req(req, sk, skb);
6390
6391         if (security_inet_conn_request(sk, skb, req))
6392                 goto drop_and_free;
6393
6394         if (tmp_opt.tstamp_ok)
6395                 tcp_rsk(req)->ts_off = af_ops->init_ts_off(net, skb);
6396
6397         dst = af_ops->route_req(sk, &fl, req);
6398         if (!dst)
6399                 goto drop_and_free;
6400
6401         if (!want_cookie && !isn) {
6402                 /* Kill the following clause, if you dislike this way. */
6403                 if (!net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies &&
6404                     (net->ipv4.sysctl_max_syn_backlog - inet_csk_reqsk_queue_len(sk) <
6405                      (net->ipv4.sysctl_max_syn_backlog >> 2)) &&
6406                     !tcp_peer_is_proven(req, dst)) {
6407                         /* Without syncookies last quarter of
6408                          * backlog is filled with destinations,
6409                          * proven to be alive.
6410                          * It means that we continue to communicate
6411                          * to destinations, already remembered
6412                          * to the moment of synflood.
6413                          */
6414                         pr_drop_req(req, ntohs(tcp_hdr(skb)->source),
6415                                     rsk_ops->family);
6416                         goto drop_and_release;
6417                 }
6418
6419                 isn = af_ops->init_seq(skb);
6420         }
6421
6422         tcp_ecn_create_request(req, skb, sk, dst);
6423
6424         if (want_cookie) {
6425                 isn = cookie_init_sequence(af_ops, sk, skb, &req->mss);
6426                 req->cookie_ts = tmp_opt.tstamp_ok;
6427                 if (!tmp_opt.tstamp_ok)
6428                         inet_rsk(req)->ecn_ok = 0;
6429         }
6430
6431         tcp_rsk(req)->snt_isn = isn;
6432         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
6433         tcp_openreq_init_rwin(req, sk, dst);
6434         if (!want_cookie) {
6435                 tcp_reqsk_record_syn(sk, req, skb);
6436                 fastopen_sk = tcp_try_fastopen(sk, skb, req, &foc);
6437         }
6438         if (fastopen_sk) {
6439                 af_ops->send_synack(fastopen_sk, dst, &fl, req,
6440                                     &foc, TCP_SYNACK_FASTOPEN);
6441                 /* Add the child socket directly into the accept queue */
6442                 if (!inet_csk_reqsk_queue_add(sk, req, fastopen_sk)) {
6443                         reqsk_fastopen_remove(fastopen_sk, req, false);
6444                         bh_unlock_sock(fastopen_sk);
6445                         sock_put(fastopen_sk);
6446                         reqsk_put(req);
6447                         goto drop;
6448                 }
6449                 sk->sk_data_ready(sk);
6450                 bh_unlock_sock(fastopen_sk);
6451                 sock_put(fastopen_sk);
6452         } else {
6453                 tcp_rsk(req)->tfo_listener = false;
6454                 if (!want_cookie)
6455                         inet_csk_reqsk_queue_hash_add(sk, req,
6456                                 tcp_timeout_init((struct sock *)req));
6457                 af_ops->send_synack(sk, dst, &fl, req, &foc,
6458                                     !want_cookie ? TCP_SYNACK_NORMAL :
6459                                                    TCP_SYNACK_COOKIE);
6460                 if (want_cookie) {
6461                         reqsk_free(req);
6462                         return 0;
6463                 }
6464         }
6465         reqsk_put(req);
6466         return 0;
6467
6468 drop_and_release:
6469         dst_release(dst);
6470 drop_and_free:
6471         reqsk_free(req);
6472 drop:
6473         tcp_listendrop(sk);
6474         return 0;
6475 }
6476 EXPORT_SYMBOL(tcp_conn_request);