License cleanup: add SPDX GPL-2.0 license identifier to files with no license
[linux-block.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)
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)
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         if (quickacks > icsk->icsk_ack.quick)
209                 icsk->icsk_ack.quick = min(quickacks, TCP_MAX_QUICKACKS);
210 }
211
212 static void tcp_enter_quickack_mode(struct sock *sk)
213 {
214         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
215         tcp_incr_quickack(sk);
216         icsk->icsk_ack.pingpong = 0;
217         icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
218 }
219
220 /* Send ACKs quickly, if "quick" count is not exhausted
221  * and the session is not interactive.
222  */
223
224 static bool tcp_in_quickack_mode(struct sock *sk)
225 {
226         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
227         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
228
229         return (dst && dst_metric(dst, RTAX_QUICKACK)) ||
230                 (icsk->icsk_ack.quick && !icsk->icsk_ack.pingpong);
231 }
232
233 static void tcp_ecn_queue_cwr(struct tcp_sock *tp)
234 {
235         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
236                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_QUEUE_CWR;
237 }
238
239 static void tcp_ecn_accept_cwr(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
240 {
241         if (tcp_hdr(skb)->cwr)
242                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
243 }
244
245 static void tcp_ecn_withdraw_cwr(struct tcp_sock *tp)
246 {
247         tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
248 }
249
250 static void __tcp_ecn_check_ce(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
251 {
252         switch (TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield & INET_ECN_MASK) {
253         case INET_ECN_NOT_ECT:
254                 /* Funny extension: if ECT is not set on a segment,
255                  * and we already seen ECT on a previous segment,
256                  * it is probably a retransmit.
257                  */
258                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_SEEN)
259                         tcp_enter_quickack_mode((struct sock *)tp);
260                 break;
261         case INET_ECN_CE:
262                 if (tcp_ca_needs_ecn((struct sock *)tp))
263                         tcp_ca_event((struct sock *)tp, CA_EVENT_ECN_IS_CE);
264
265                 if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)) {
266                         /* Better not delay acks, sender can have a very low cwnd */
267                         tcp_enter_quickack_mode((struct sock *)tp);
268                         tp->ecn_flags |= TCP_ECN_DEMAND_CWR;
269                 }
270                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
271                 break;
272         default:
273                 if (tcp_ca_needs_ecn((struct sock *)tp))
274                         tcp_ca_event((struct sock *)tp, CA_EVENT_ECN_NO_CE);
275                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
276                 break;
277         }
278 }
279
280 static void tcp_ecn_check_ce(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
281 {
282         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
283                 __tcp_ecn_check_ce(tp, skb);
284 }
285
286 static void tcp_ecn_rcv_synack(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
287 {
288         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || th->cwr))
289                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
290 }
291
292 static void tcp_ecn_rcv_syn(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
293 {
294         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || !th->cwr))
295                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
296 }
297
298 static bool tcp_ecn_rcv_ecn_echo(const struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
299 {
300         if (th->ece && !th->syn && (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
301                 return true;
302         return false;
303 }
304
305 /* Buffer size and advertised window tuning.
306  *
307  * 1. Tuning sk->sk_sndbuf, when connection enters established state.
308  */
309
310 static void tcp_sndbuf_expand(struct sock *sk)
311 {
312         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
313         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
314         int sndmem, per_mss;
315         u32 nr_segs;
316
317         /* Worst case is non GSO/TSO : each frame consumes one skb
318          * and skb->head is kmalloced using power of two area of memory
319          */
320         per_mss = max_t(u32, tp->rx_opt.mss_clamp, tp->mss_cache) +
321                   MAX_TCP_HEADER +
322                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct skb_shared_info));
323
324         per_mss = roundup_pow_of_two(per_mss) +
325                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct sk_buff));
326
327         nr_segs = max_t(u32, TCP_INIT_CWND, tp->snd_cwnd);
328         nr_segs = max_t(u32, nr_segs, tp->reordering + 1);
329
330         /* Fast Recovery (RFC 5681 3.2) :
331          * Cubic needs 1.7 factor, rounded to 2 to include
332          * extra cushion (application might react slowly to POLLOUT)
333          */
334         sndmem = ca_ops->sndbuf_expand ? ca_ops->sndbuf_expand(sk) : 2;
335         sndmem *= nr_segs * per_mss;
336
337         if (sk->sk_sndbuf < sndmem)
338                 sk->sk_sndbuf = min(sndmem, sysctl_tcp_wmem[2]);
339 }
340
341 /* 2. Tuning advertised window (window_clamp, rcv_ssthresh)
342  *
343  * All tcp_full_space() is split to two parts: "network" buffer, allocated
344  * forward and advertised in receiver window (tp->rcv_wnd) and
345  * "application buffer", required to isolate scheduling/application
346  * latencies from network.
347  * window_clamp is maximal advertised window. It can be less than
348  * tcp_full_space(), in this case tcp_full_space() - window_clamp
349  * is reserved for "application" buffer. The less window_clamp is
350  * the smoother our behaviour from viewpoint of network, but the lower
351  * throughput and the higher sensitivity of the connection to losses. 8)
352  *
353  * rcv_ssthresh is more strict window_clamp used at "slow start"
354  * phase to predict further behaviour of this connection.
355  * It is used for two goals:
356  * - to enforce header prediction at sender, even when application
357  *   requires some significant "application buffer". It is check #1.
358  * - to prevent pruning of receive queue because of misprediction
359  *   of receiver window. Check #2.
360  *
361  * The scheme does not work when sender sends good segments opening
362  * window and then starts to feed us spaghetti. But it should work
363  * in common situations. Otherwise, we have to rely on queue collapsing.
364  */
365
366 /* Slow part of check#2. */
367 static int __tcp_grow_window(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
368 {
369         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
370         /* Optimize this! */
371         int truesize = tcp_win_from_space(skb->truesize) >> 1;
372         int window = tcp_win_from_space(sysctl_tcp_rmem[2]) >> 1;
373
374         while (tp->rcv_ssthresh <= window) {
375                 if (truesize <= skb->len)
376                         return 2 * inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss;
377
378                 truesize >>= 1;
379                 window >>= 1;
380         }
381         return 0;
382 }
383
384 static void tcp_grow_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
385 {
386         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
387
388         /* Check #1 */
389         if (tp->rcv_ssthresh < tp->window_clamp &&
390             (int)tp->rcv_ssthresh < tcp_space(sk) &&
391             !tcp_under_memory_pressure(sk)) {
392                 int incr;
393
394                 /* Check #2. Increase window, if skb with such overhead
395                  * will fit to rcvbuf in future.
396                  */
397                 if (tcp_win_from_space(skb->truesize) <= skb->len)
398                         incr = 2 * tp->advmss;
399                 else
400                         incr = __tcp_grow_window(sk, skb);
401
402                 if (incr) {
403                         incr = max_t(int, incr, 2 * skb->len);
404                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh + incr,
405                                                tp->window_clamp);
406                         inet_csk(sk)->icsk_ack.quick |= 1;
407                 }
408         }
409 }
410
411 /* 3. Tuning rcvbuf, when connection enters established state. */
412 static void tcp_fixup_rcvbuf(struct sock *sk)
413 {
414         u32 mss = tcp_sk(sk)->advmss;
415         int rcvmem;
416
417         rcvmem = 2 * SKB_TRUESIZE(mss + MAX_TCP_HEADER) *
418                  tcp_default_init_rwnd(mss);
419
420         /* Dynamic Right Sizing (DRS) has 2 to 3 RTT latency
421          * Allow enough cushion so that sender is not limited by our window
422          */
423         if (sysctl_tcp_moderate_rcvbuf)
424                 rcvmem <<= 2;
425
426         if (sk->sk_rcvbuf < rcvmem)
427                 sk->sk_rcvbuf = min(rcvmem, sysctl_tcp_rmem[2]);
428 }
429
430 /* 4. Try to fixup all. It is made immediately after connection enters
431  *    established state.
432  */
433 void tcp_init_buffer_space(struct sock *sk)
434 {
435         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
436         int maxwin;
437
438         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK))
439                 tcp_fixup_rcvbuf(sk);
440         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK))
441                 tcp_sndbuf_expand(sk);
442
443         tp->rcvq_space.space = tp->rcv_wnd;
444         tcp_mstamp_refresh(tp);
445         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
446         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
447
448         maxwin = tcp_full_space(sk);
449
450         if (tp->window_clamp >= maxwin) {
451                 tp->window_clamp = maxwin;
452
453                 if (sysctl_tcp_app_win && maxwin > 4 * tp->advmss)
454                         tp->window_clamp = max(maxwin -
455                                                (maxwin >> sysctl_tcp_app_win),
456                                                4 * tp->advmss);
457         }
458
459         /* Force reservation of one segment. */
460         if (sysctl_tcp_app_win &&
461             tp->window_clamp > 2 * tp->advmss &&
462             tp->window_clamp + tp->advmss > maxwin)
463                 tp->window_clamp = max(2 * tp->advmss, maxwin - tp->advmss);
464
465         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, tp->window_clamp);
466         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
467 }
468
469 /* 5. Recalculate window clamp after socket hit its memory bounds. */
470 static void tcp_clamp_window(struct sock *sk)
471 {
472         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
473         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
474
475         icsk->icsk_ack.quick = 0;
476
477         if (sk->sk_rcvbuf < sysctl_tcp_rmem[2] &&
478             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK) &&
479             !tcp_under_memory_pressure(sk) &&
480             sk_memory_allocated(sk) < sk_prot_mem_limits(sk, 0)) {
481                 sk->sk_rcvbuf = min(atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc),
482                                     sysctl_tcp_rmem[2]);
483         }
484         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf)
485                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->window_clamp, 2U * tp->advmss);
486 }
487
488 /* Initialize RCV_MSS value.
489  * RCV_MSS is an our guess about MSS used by the peer.
490  * We haven't any direct information about the MSS.
491  * It's better to underestimate the RCV_MSS rather than overestimate.
492  * Overestimations make us ACKing less frequently than needed.
493  * Underestimations are more easy to detect and fix by tcp_measure_rcv_mss().
494  */
495 void tcp_initialize_rcv_mss(struct sock *sk)
496 {
497         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
498         unsigned int hint = min_t(unsigned int, tp->advmss, tp->mss_cache);
499
500         hint = min(hint, tp->rcv_wnd / 2);
501         hint = min(hint, TCP_MSS_DEFAULT);
502         hint = max(hint, TCP_MIN_MSS);
503
504         inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss = hint;
505 }
506 EXPORT_SYMBOL(tcp_initialize_rcv_mss);
507
508 /* Receiver "autotuning" code.
509  *
510  * The algorithm for RTT estimation w/o timestamps is based on
511  * Dynamic Right-Sizing (DRS) by Wu Feng and Mike Fisk of LANL.
512  * <http://public.lanl.gov/radiant/pubs.html#DRS>
513  *
514  * More detail on this code can be found at
515  * <http://staff.psc.edu/jheffner/>,
516  * though this reference is out of date.  A new paper
517  * is pending.
518  */
519 static void tcp_rcv_rtt_update(struct tcp_sock *tp, u32 sample, int win_dep)
520 {
521         u32 new_sample = tp->rcv_rtt_est.rtt_us;
522         long m = sample;
523
524         if (m == 0)
525                 m = 1;
526
527         if (new_sample != 0) {
528                 /* If we sample in larger samples in the non-timestamp
529                  * case, we could grossly overestimate the RTT especially
530                  * with chatty applications or bulk transfer apps which
531                  * are stalled on filesystem I/O.
532                  *
533                  * Also, since we are only going for a minimum in the
534                  * non-timestamp case, we do not smooth things out
535                  * else with timestamps disabled convergence takes too
536                  * long.
537                  */
538                 if (!win_dep) {
539                         m -= (new_sample >> 3);
540                         new_sample += m;
541                 } else {
542                         m <<= 3;
543                         if (m < new_sample)
544                                 new_sample = m;
545                 }
546         } else {
547                 /* No previous measure. */
548                 new_sample = m << 3;
549         }
550
551         tp->rcv_rtt_est.rtt_us = new_sample;
552 }
553
554 static inline void tcp_rcv_rtt_measure(struct tcp_sock *tp)
555 {
556         u32 delta_us;
557
558         if (tp->rcv_rtt_est.time == 0)
559                 goto new_measure;
560         if (before(tp->rcv_nxt, tp->rcv_rtt_est.seq))
561                 return;
562         delta_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcv_rtt_est.time);
563         tcp_rcv_rtt_update(tp, delta_us, 1);
564
565 new_measure:
566         tp->rcv_rtt_est.seq = tp->rcv_nxt + tp->rcv_wnd;
567         tp->rcv_rtt_est.time = tp->tcp_mstamp;
568 }
569
570 static inline void tcp_rcv_rtt_measure_ts(struct sock *sk,
571                                           const struct sk_buff *skb)
572 {
573         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
574
575         if (tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
576             (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq -
577              TCP_SKB_CB(skb)->seq >= inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss)) {
578                 u32 delta = tcp_time_stamp(tp) - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
579                 u32 delta_us = delta * (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
580
581                 tcp_rcv_rtt_update(tp, delta_us, 0);
582         }
583 }
584
585 /*
586  * This function should be called every time data is copied to user space.
587  * It calculates the appropriate TCP receive buffer space.
588  */
589 void tcp_rcv_space_adjust(struct sock *sk)
590 {
591         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
592         int time;
593         int copied;
594
595         time = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcvq_space.time);
596         if (time < (tp->rcv_rtt_est.rtt_us >> 3) || tp->rcv_rtt_est.rtt_us == 0)
597                 return;
598
599         /* Number of bytes copied to user in last RTT */
600         copied = tp->copied_seq - tp->rcvq_space.seq;
601         if (copied <= tp->rcvq_space.space)
602                 goto new_measure;
603
604         /* A bit of theory :
605          * copied = bytes received in previous RTT, our base window
606          * To cope with packet losses, we need a 2x factor
607          * To cope with slow start, and sender growing its cwin by 100 %
608          * every RTT, we need a 4x factor, because the ACK we are sending
609          * now is for the next RTT, not the current one :
610          * <prev RTT . ><current RTT .. ><next RTT .... >
611          */
612
613         if (sysctl_tcp_moderate_rcvbuf &&
614             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK)) {
615                 int rcvwin, rcvmem, rcvbuf;
616
617                 /* minimal window to cope with packet losses, assuming
618                  * steady state. Add some cushion because of small variations.
619                  */
620                 rcvwin = (copied << 1) + 16 * tp->advmss;
621
622                 /* If rate increased by 25%,
623                  *      assume slow start, rcvwin = 3 * copied
624                  * If rate increased by 50%,
625                  *      assume sender can use 2x growth, rcvwin = 4 * copied
626                  */
627                 if (copied >=
628                     tp->rcvq_space.space + (tp->rcvq_space.space >> 2)) {
629                         if (copied >=
630                             tp->rcvq_space.space + (tp->rcvq_space.space >> 1))
631                                 rcvwin <<= 1;
632                         else
633                                 rcvwin += (rcvwin >> 1);
634                 }
635
636                 rcvmem = SKB_TRUESIZE(tp->advmss + MAX_TCP_HEADER);
637                 while (tcp_win_from_space(rcvmem) < tp->advmss)
638                         rcvmem += 128;
639
640                 rcvbuf = min(rcvwin / tp->advmss * rcvmem, sysctl_tcp_rmem[2]);
641                 if (rcvbuf > sk->sk_rcvbuf) {
642                         sk->sk_rcvbuf = rcvbuf;
643
644                         /* Make the window clamp follow along.  */
645                         tp->window_clamp = rcvwin;
646                 }
647         }
648         tp->rcvq_space.space = copied;
649
650 new_measure:
651         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
652         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
653 }
654
655 /* There is something which you must keep in mind when you analyze the
656  * behavior of the tp->ato delayed ack timeout interval.  When a
657  * connection starts up, we want to ack as quickly as possible.  The
658  * problem is that "good" TCP's do slow start at the beginning of data
659  * transmission.  The means that until we send the first few ACK's the
660  * sender will sit on his end and only queue most of his data, because
661  * he can only send snd_cwnd unacked packets at any given time.  For
662  * each ACK we send, he increments snd_cwnd and transmits more of his
663  * queue.  -DaveM
664  */
665 static void tcp_event_data_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
666 {
667         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
668         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
669         u32 now;
670
671         inet_csk_schedule_ack(sk);
672
673         tcp_measure_rcv_mss(sk, skb);
674
675         tcp_rcv_rtt_measure(tp);
676
677         now = tcp_jiffies32;
678
679         if (!icsk->icsk_ack.ato) {
680                 /* The _first_ data packet received, initialize
681                  * delayed ACK engine.
682                  */
683                 tcp_incr_quickack(sk);
684                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
685         } else {
686                 int m = now - icsk->icsk_ack.lrcvtime;
687
688                 if (m <= TCP_ATO_MIN / 2) {
689                         /* The fastest case is the first. */
690                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + TCP_ATO_MIN / 2;
691                 } else if (m < icsk->icsk_ack.ato) {
692                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + m;
693                         if (icsk->icsk_ack.ato > icsk->icsk_rto)
694                                 icsk->icsk_ack.ato = icsk->icsk_rto;
695                 } else if (m > icsk->icsk_rto) {
696                         /* Too long gap. Apparently sender failed to
697                          * restart window, so that we send ACKs quickly.
698                          */
699                         tcp_incr_quickack(sk);
700                         sk_mem_reclaim(sk);
701                 }
702         }
703         icsk->icsk_ack.lrcvtime = now;
704
705         tcp_ecn_check_ce(tp, skb);
706
707         if (skb->len >= 128)
708                 tcp_grow_window(sk, skb);
709 }
710
711 /* Called to compute a smoothed rtt estimate. The data fed to this
712  * routine either comes from timestamps, or from segments that were
713  * known _not_ to have been retransmitted [see Karn/Partridge
714  * Proceedings SIGCOMM 87]. The algorithm is from the SIGCOMM 88
715  * piece by Van Jacobson.
716  * NOTE: the next three routines used to be one big routine.
717  * To save cycles in the RFC 1323 implementation it was better to break
718  * it up into three procedures. -- erics
719  */
720 static void tcp_rtt_estimator(struct sock *sk, long mrtt_us)
721 {
722         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
723         long m = mrtt_us; /* RTT */
724         u32 srtt = tp->srtt_us;
725
726         /*      The following amusing code comes from Jacobson's
727          *      article in SIGCOMM '88.  Note that rtt and mdev
728          *      are scaled versions of rtt and mean deviation.
729          *      This is designed to be as fast as possible
730          *      m stands for "measurement".
731          *
732          *      On a 1990 paper the rto value is changed to:
733          *      RTO = rtt + 4 * mdev
734          *
735          * Funny. This algorithm seems to be very broken.
736          * These formulae increase RTO, when it should be decreased, increase
737          * too slowly, when it should be increased quickly, decrease too quickly
738          * etc. I guess in BSD RTO takes ONE value, so that it is absolutely
739          * does not matter how to _calculate_ it. Seems, it was trap
740          * that VJ failed to avoid. 8)
741          */
742         if (srtt != 0) {
743                 m -= (srtt >> 3);       /* m is now error in rtt est */
744                 srtt += m;              /* rtt = 7/8 rtt + 1/8 new */
745                 if (m < 0) {
746                         m = -m;         /* m is now abs(error) */
747                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
748                         /* This is similar to one of Eifel findings.
749                          * Eifel blocks mdev updates when rtt decreases.
750                          * This solution is a bit different: we use finer gain
751                          * for mdev in this case (alpha*beta).
752                          * Like Eifel it also prevents growth of rto,
753                          * but also it limits too fast rto decreases,
754                          * happening in pure Eifel.
755                          */
756                         if (m > 0)
757                                 m >>= 3;
758                 } else {
759                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
760                 }
761                 tp->mdev_us += m;               /* mdev = 3/4 mdev + 1/4 new */
762                 if (tp->mdev_us > tp->mdev_max_us) {
763                         tp->mdev_max_us = tp->mdev_us;
764                         if (tp->mdev_max_us > tp->rttvar_us)
765                                 tp->rttvar_us = tp->mdev_max_us;
766                 }
767                 if (after(tp->snd_una, tp->rtt_seq)) {
768                         if (tp->mdev_max_us < tp->rttvar_us)
769                                 tp->rttvar_us -= (tp->rttvar_us - tp->mdev_max_us) >> 2;
770                         tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
771                         tp->mdev_max_us = tcp_rto_min_us(sk);
772                 }
773         } else {
774                 /* no previous measure. */
775                 srtt = m << 3;          /* take the measured time to be rtt */
776                 tp->mdev_us = m << 1;   /* make sure rto = 3*rtt */
777                 tp->rttvar_us = max(tp->mdev_us, tcp_rto_min_us(sk));
778                 tp->mdev_max_us = tp->rttvar_us;
779                 tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
780         }
781         tp->srtt_us = max(1U, srtt);
782 }
783
784 /* Set the sk_pacing_rate to allow proper sizing of TSO packets.
785  * Note: TCP stack does not yet implement pacing.
786  * FQ packet scheduler can be used to implement cheap but effective
787  * TCP pacing, to smooth the burst on large writes when packets
788  * in flight is significantly lower than cwnd (or rwin)
789  */
790 int sysctl_tcp_pacing_ss_ratio __read_mostly = 200;
791 int sysctl_tcp_pacing_ca_ratio __read_mostly = 120;
792
793 static void tcp_update_pacing_rate(struct sock *sk)
794 {
795         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
796         u64 rate;
797
798         /* set sk_pacing_rate to 200 % of current rate (mss * cwnd / srtt) */
799         rate = (u64)tp->mss_cache * ((USEC_PER_SEC / 100) << 3);
800
801         /* current rate is (cwnd * mss) / srtt
802          * In Slow Start [1], set sk_pacing_rate to 200 % the current rate.
803          * In Congestion Avoidance phase, set it to 120 % the current rate.
804          *
805          * [1] : Normal Slow Start condition is (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh)
806          *       If snd_cwnd >= (tp->snd_ssthresh / 2), we are approaching
807          *       end of slow start and should slow down.
808          */
809         if (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh / 2)
810                 rate *= sysctl_tcp_pacing_ss_ratio;
811         else
812                 rate *= sysctl_tcp_pacing_ca_ratio;
813
814         rate *= max(tp->snd_cwnd, tp->packets_out);
815
816         if (likely(tp->srtt_us))
817                 do_div(rate, tp->srtt_us);
818
819         /* ACCESS_ONCE() is needed because sch_fq fetches sk_pacing_rate
820          * without any lock. We want to make sure compiler wont store
821          * intermediate values in this location.
822          */
823         ACCESS_ONCE(sk->sk_pacing_rate) = min_t(u64, rate,
824                                                 sk->sk_max_pacing_rate);
825 }
826
827 /* Calculate rto without backoff.  This is the second half of Van Jacobson's
828  * routine referred to above.
829  */
830 static void tcp_set_rto(struct sock *sk)
831 {
832         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
833         /* Old crap is replaced with new one. 8)
834          *
835          * More seriously:
836          * 1. If rtt variance happened to be less 50msec, it is hallucination.
837          *    It cannot be less due to utterly erratic ACK generation made
838          *    at least by solaris and freebsd. "Erratic ACKs" has _nothing_
839          *    to do with delayed acks, because at cwnd>2 true delack timeout
840          *    is invisible. Actually, Linux-2.4 also generates erratic
841          *    ACKs in some circumstances.
842          */
843         inet_csk(sk)->icsk_rto = __tcp_set_rto(tp);
844
845         /* 2. Fixups made earlier cannot be right.
846          *    If we do not estimate RTO correctly without them,
847          *    all the algo is pure shit and should be replaced
848          *    with correct one. It is exactly, which we pretend to do.
849          */
850
851         /* NOTE: clamping at TCP_RTO_MIN is not required, current algo
852          * guarantees that rto is higher.
853          */
854         tcp_bound_rto(sk);
855 }
856
857 __u32 tcp_init_cwnd(const struct tcp_sock *tp, const struct dst_entry *dst)
858 {
859         __u32 cwnd = (dst ? dst_metric(dst, RTAX_INITCWND) : 0);
860
861         if (!cwnd)
862                 cwnd = TCP_INIT_CWND;
863         return min_t(__u32, cwnd, tp->snd_cwnd_clamp);
864 }
865
866 /*
867  * Packet counting of FACK is based on in-order assumptions, therefore TCP
868  * disables it when reordering is detected
869  */
870 void tcp_disable_fack(struct tcp_sock *tp)
871 {
872         /* RFC3517 uses different metric in lost marker => reset on change */
873         if (tcp_is_fack(tp))
874                 tp->lost_skb_hint = NULL;
875         tp->rx_opt.sack_ok &= ~TCP_FACK_ENABLED;
876 }
877
878 /* Take a notice that peer is sending D-SACKs */
879 static void tcp_dsack_seen(struct tcp_sock *tp)
880 {
881         tp->rx_opt.sack_ok |= TCP_DSACK_SEEN;
882 }
883
884 static void tcp_update_reordering(struct sock *sk, const int metric,
885                                   const int ts)
886 {
887         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
888         int mib_idx;
889
890         if (WARN_ON_ONCE(metric < 0))
891                 return;
892
893         if (metric > tp->reordering) {
894                 tp->reordering = min(sysctl_tcp_max_reordering, metric);
895
896 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
897                 pr_debug("Disorder%d %d %u f%u s%u rr%d\n",
898                          tp->rx_opt.sack_ok, inet_csk(sk)->icsk_ca_state,
899                          tp->reordering,
900                          tp->fackets_out,
901                          tp->sacked_out,
902                          tp->undo_marker ? tp->undo_retrans : 0);
903 #endif
904                 tcp_disable_fack(tp);
905         }
906
907         tp->rack.reord = 1;
908
909         /* This exciting event is worth to be remembered. 8) */
910         if (ts)
911                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPTSREORDER;
912         else if (tcp_is_reno(tp))
913                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENOREORDER;
914         else if (tcp_is_fack(tp))
915                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFACKREORDER;
916         else
917                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKREORDER;
918
919         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
920 }
921
922 /* This must be called before lost_out is incremented */
923 static void tcp_verify_retransmit_hint(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
924 {
925         if (!tp->retransmit_skb_hint ||
926             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
927                    TCP_SKB_CB(tp->retransmit_skb_hint)->seq))
928                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
929 }
930
931 /* Sum the number of packets on the wire we have marked as lost.
932  * There are two cases we care about here:
933  * a) Packet hasn't been marked lost (nor retransmitted),
934  *    and this is the first loss.
935  * b) Packet has been marked both lost and retransmitted,
936  *    and this means we think it was lost again.
937  */
938 static void tcp_sum_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
939 {
940         __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
941
942         if (!(sacked & TCPCB_LOST) ||
943             ((sacked & TCPCB_LOST) && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)))
944                 tp->lost += tcp_skb_pcount(skb);
945 }
946
947 static void tcp_skb_mark_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
948 {
949         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
950                 tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
951
952                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
953                 tcp_sum_lost(tp, skb);
954                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
955         }
956 }
957
958 void tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
959 {
960         tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
961
962         tcp_sum_lost(tp, skb);
963         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
964                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
965                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
966         }
967 }
968
969 /* This procedure tags the retransmission queue when SACKs arrive.
970  *
971  * We have three tag bits: SACKED(S), RETRANS(R) and LOST(L).
972  * Packets in queue with these bits set are counted in variables
973  * sacked_out, retrans_out and lost_out, correspondingly.
974  *
975  * Valid combinations are:
976  * Tag  InFlight        Description
977  * 0    1               - orig segment is in flight.
978  * S    0               - nothing flies, orig reached receiver.
979  * L    0               - nothing flies, orig lost by net.
980  * R    2               - both orig and retransmit are in flight.
981  * L|R  1               - orig is lost, retransmit is in flight.
982  * S|R  1               - orig reached receiver, retrans is still in flight.
983  * (L|S|R is logically valid, it could occur when L|R is sacked,
984  *  but it is equivalent to plain S and code short-curcuits it to S.
985  *  L|S is logically invalid, it would mean -1 packet in flight 8))
986  *
987  * These 6 states form finite state machine, controlled by the following events:
988  * 1. New ACK (+SACK) arrives. (tcp_sacktag_write_queue())
989  * 2. Retransmission. (tcp_retransmit_skb(), tcp_xmit_retransmit_queue())
990  * 3. Loss detection event of two flavors:
991  *      A. Scoreboard estimator decided the packet is lost.
992  *         A'. Reno "three dupacks" marks head of queue lost.
993  *         A''. Its FACK modification, head until snd.fack is lost.
994  *      B. SACK arrives sacking SND.NXT at the moment, when the
995  *         segment was retransmitted.
996  * 4. D-SACK added new rule: D-SACK changes any tag to S.
997  *
998  * It is pleasant to note, that state diagram turns out to be commutative,
999  * so that we are allowed not to be bothered by order of our actions,
1000  * when multiple events arrive simultaneously. (see the function below).
1001  *
1002  * Reordering detection.
1003  * --------------------
1004  * Reordering metric is maximal distance, which a packet can be displaced
1005  * in packet stream. With SACKs we can estimate it:
1006  *
1007  * 1. SACK fills old hole and the corresponding segment was not
1008  *    ever retransmitted -> reordering. Alas, we cannot use it
1009  *    when segment was retransmitted.
1010  * 2. The last flaw is solved with D-SACK. D-SACK arrives
1011  *    for retransmitted and already SACKed segment -> reordering..
1012  * Both of these heuristics are not used in Loss state, when we cannot
1013  * account for retransmits accurately.
1014  *
1015  * SACK block validation.
1016  * ----------------------
1017  *
1018  * SACK block range validation checks that the received SACK block fits to
1019  * the expected sequence limits, i.e., it is between SND.UNA and SND.NXT.
1020  * Note that SND.UNA is not included to the range though being valid because
1021  * it means that the receiver is rather inconsistent with itself reporting
1022  * SACK reneging when it should advance SND.UNA. Such SACK block this is
1023  * perfectly valid, however, in light of RFC2018 which explicitly states
1024  * that "SACK block MUST reflect the newest segment.  Even if the newest
1025  * segment is going to be discarded ...", not that it looks very clever
1026  * in case of head skb. Due to potentional receiver driven attacks, we
1027  * choose to avoid immediate execution of a walk in write queue due to
1028  * reneging and defer head skb's loss recovery to standard loss recovery
1029  * procedure that will eventually trigger (nothing forbids us doing this).
1030  *
1031  * Implements also blockage to start_seq wrap-around. Problem lies in the
1032  * fact that though start_seq (s) is before end_seq (i.e., not reversed),
1033  * there's no guarantee that it will be before snd_nxt (n). The problem
1034  * happens when start_seq resides between end_seq wrap (e_w) and snd_nxt
1035  * wrap (s_w):
1036  *
1037  *         <- outs wnd ->                          <- wrapzone ->
1038  *         u     e      n                         u_w   e_w  s n_w
1039  *         |     |      |                          |     |   |  |
1040  * |<------------+------+----- TCP seqno space --------------+---------->|
1041  * ...-- <2^31 ->|                                           |<--------...
1042  * ...---- >2^31 ------>|                                    |<--------...
1043  *
1044  * Current code wouldn't be vulnerable but it's better still to discard such
1045  * crazy SACK blocks. Doing this check for start_seq alone closes somewhat
1046  * similar case (end_seq after snd_nxt wrap) as earlier reversed check in
1047  * snd_nxt wrap -> snd_una region will then become "well defined", i.e.,
1048  * equal to the ideal case (infinite seqno space without wrap caused issues).
1049  *
1050  * With D-SACK the lower bound is extended to cover sequence space below
1051  * SND.UNA down to undo_marker, which is the last point of interest. Yet
1052  * again, D-SACK block must not to go across snd_una (for the same reason as
1053  * for the normal SACK blocks, explained above). But there all simplicity
1054  * ends, TCP might receive valid D-SACKs below that. As long as they reside
1055  * fully below undo_marker they do not affect behavior in anyway and can
1056  * therefore be safely ignored. In rare cases (which are more or less
1057  * theoretical ones), the D-SACK will nicely cross that boundary due to skb
1058  * fragmentation and packet reordering past skb's retransmission. To consider
1059  * them correctly, the acceptable range must be extended even more though
1060  * the exact amount is rather hard to quantify. However, tp->max_window can
1061  * be used as an exaggerated estimate.
1062  */
1063 static bool tcp_is_sackblock_valid(struct tcp_sock *tp, bool is_dsack,
1064                                    u32 start_seq, u32 end_seq)
1065 {
1066         /* Too far in future, or reversed (interpretation is ambiguous) */
1067         if (after(end_seq, tp->snd_nxt) || !before(start_seq, end_seq))
1068                 return false;
1069
1070         /* Nasty start_seq wrap-around check (see comments above) */
1071         if (!before(start_seq, tp->snd_nxt))
1072                 return false;
1073
1074         /* In outstanding window? ...This is valid exit for D-SACKs too.
1075          * start_seq == snd_una is non-sensical (see comments above)
1076          */
1077         if (after(start_seq, tp->snd_una))
1078                 return true;
1079
1080         if (!is_dsack || !tp->undo_marker)
1081                 return false;
1082
1083         /* ...Then it's D-SACK, and must reside below snd_una completely */
1084         if (after(end_seq, tp->snd_una))
1085                 return false;
1086
1087         if (!before(start_seq, tp->undo_marker))
1088                 return true;
1089
1090         /* Too old */
1091         if (!after(end_seq, tp->undo_marker))
1092                 return false;
1093
1094         /* Undo_marker boundary crossing (overestimates a lot). Known already:
1095          *   start_seq < undo_marker and end_seq >= undo_marker.
1096          */
1097         return !before(start_seq, end_seq - tp->max_window);
1098 }
1099
1100 static bool tcp_check_dsack(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1101                             struct tcp_sack_block_wire *sp, int num_sacks,
1102                             u32 prior_snd_una)
1103 {
1104         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1105         u32 start_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].start_seq);
1106         u32 end_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].end_seq);
1107         bool dup_sack = false;
1108
1109         if (before(start_seq_0, TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq)) {
1110                 dup_sack = true;
1111                 tcp_dsack_seen(tp);
1112                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECV);
1113         } else if (num_sacks > 1) {
1114                 u32 end_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].end_seq);
1115                 u32 start_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].start_seq);
1116
1117                 if (!after(end_seq_0, end_seq_1) &&
1118                     !before(start_seq_0, start_seq_1)) {
1119                         dup_sack = true;
1120                         tcp_dsack_seen(tp);
1121                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
1122                                         LINUX_MIB_TCPDSACKOFORECV);
1123                 }
1124         }
1125
1126         /* D-SACK for already forgotten data... Do dumb counting. */
1127         if (dup_sack && tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1128             !after(end_seq_0, prior_snd_una) &&
1129             after(end_seq_0, tp->undo_marker))
1130                 tp->undo_retrans--;
1131
1132         return dup_sack;
1133 }
1134
1135 struct tcp_sacktag_state {
1136         int     reord;
1137         int     fack_count;
1138         /* Timestamps for earliest and latest never-retransmitted segment
1139          * that was SACKed. RTO needs the earliest RTT to stay conservative,
1140          * but congestion control should still get an accurate delay signal.
1141          */
1142         u64     first_sackt;
1143         u64     last_sackt;
1144         struct rate_sample *rate;
1145         int     flag;
1146 };
1147
1148 /* Check if skb is fully within the SACK block. In presence of GSO skbs,
1149  * the incoming SACK may not exactly match but we can find smaller MSS
1150  * aligned portion of it that matches. Therefore we might need to fragment
1151  * which may fail and creates some hassle (caller must handle error case
1152  * returns).
1153  *
1154  * FIXME: this could be merged to shift decision code
1155  */
1156 static int tcp_match_skb_to_sack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1157                                   u32 start_seq, u32 end_seq)
1158 {
1159         int err;
1160         bool in_sack;
1161         unsigned int pkt_len;
1162         unsigned int mss;
1163
1164         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1165                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1166
1167         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1 && !in_sack &&
1168             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq)) {
1169                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1170                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1171
1172                 if (!in_sack) {
1173                         pkt_len = start_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1174                         if (pkt_len < mss)
1175                                 pkt_len = mss;
1176                 } else {
1177                         pkt_len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1178                         if (pkt_len < mss)
1179                                 return -EINVAL;
1180                 }
1181
1182                 /* Round if necessary so that SACKs cover only full MSSes
1183                  * and/or the remaining small portion (if present)
1184                  */
1185                 if (pkt_len > mss) {
1186                         unsigned int new_len = (pkt_len / mss) * mss;
1187                         if (!in_sack && new_len < pkt_len)
1188                                 new_len += mss;
1189                         pkt_len = new_len;
1190                 }
1191
1192                 if (pkt_len >= skb->len && !in_sack)
1193                         return 0;
1194
1195                 err = tcp_fragment(sk, skb, pkt_len, mss, GFP_ATOMIC);
1196                 if (err < 0)
1197                         return err;
1198         }
1199
1200         return in_sack;
1201 }
1202
1203 /* Mark the given newly-SACKed range as such, adjusting counters and hints. */
1204 static u8 tcp_sacktag_one(struct sock *sk,
1205                           struct tcp_sacktag_state *state, u8 sacked,
1206                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1207                           int dup_sack, int pcount,
1208                           u64 xmit_time)
1209 {
1210         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1211         int fack_count = state->fack_count;
1212
1213         /* Account D-SACK for retransmitted packet. */
1214         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1215                 if (tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1216                     after(end_seq, tp->undo_marker))
1217                         tp->undo_retrans--;
1218                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1219                         state->reord = min(fack_count, state->reord);
1220         }
1221
1222         /* Nothing to do; acked frame is about to be dropped (was ACKed). */
1223         if (!after(end_seq, tp->snd_una))
1224                 return sacked;
1225
1226         if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
1227                 tcp_rack_advance(tp, sacked, end_seq, xmit_time);
1228
1229                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1230                         /* If the segment is not tagged as lost,
1231                          * we do not clear RETRANS, believing
1232                          * that retransmission is still in flight.
1233                          */
1234                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1235                                 sacked &= ~(TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS);
1236                                 tp->lost_out -= pcount;
1237                                 tp->retrans_out -= pcount;
1238                         }
1239                 } else {
1240                         if (!(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1241                                 /* New sack for not retransmitted frame,
1242                                  * which was in hole. It is reordering.
1243                                  */
1244                                 if (before(start_seq,
1245                                            tcp_highest_sack_seq(tp)))
1246                                         state->reord = min(fack_count,
1247                                                            state->reord);
1248                                 if (!after(end_seq, tp->high_seq))
1249                                         state->flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
1250                                 if (state->first_sackt == 0)
1251                                         state->first_sackt = xmit_time;
1252                                 state->last_sackt = xmit_time;
1253                         }
1254
1255                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1256                                 sacked &= ~TCPCB_LOST;
1257                                 tp->lost_out -= pcount;
1258                         }
1259                 }
1260
1261                 sacked |= TCPCB_SACKED_ACKED;
1262                 state->flag |= FLAG_DATA_SACKED;
1263                 tp->sacked_out += pcount;
1264                 tp->delivered += pcount;  /* Out-of-order packets delivered */
1265
1266                 fack_count += pcount;
1267
1268                 /* Lost marker hint past SACKed? Tweak RFC3517 cnt */
1269                 if (!tcp_is_fack(tp) && tp->lost_skb_hint &&
1270                     before(start_seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq))
1271                         tp->lost_cnt_hint += pcount;
1272
1273                 if (fack_count > tp->fackets_out)
1274                         tp->fackets_out = fack_count;
1275         }
1276
1277         /* D-SACK. We can detect redundant retransmission in S|R and plain R
1278          * frames and clear it. undo_retrans is decreased above, L|R frames
1279          * are accounted above as well.
1280          */
1281         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)) {
1282                 sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1283                 tp->retrans_out -= pcount;
1284         }
1285
1286         return sacked;
1287 }
1288
1289 /* Shift newly-SACKed bytes from this skb to the immediately previous
1290  * already-SACKed sk_buff. Mark the newly-SACKed bytes as such.
1291  */
1292 static bool tcp_shifted_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1293                             struct tcp_sacktag_state *state,
1294                             unsigned int pcount, int shifted, int mss,
1295                             bool dup_sack)
1296 {
1297         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1298         struct sk_buff *prev = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
1299         u32 start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;   /* start of newly-SACKed */
1300         u32 end_seq = start_seq + shifted;      /* end of newly-SACKed */
1301
1302         BUG_ON(!pcount);
1303
1304         /* Adjust counters and hints for the newly sacked sequence
1305          * range but discard the return value since prev is already
1306          * marked. We must tag the range first because the seq
1307          * advancement below implicitly advances
1308          * tcp_highest_sack_seq() when skb is highest_sack.
1309          */
1310         tcp_sacktag_one(sk, state, TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1311                         start_seq, end_seq, dup_sack, pcount,
1312                         skb->skb_mstamp);
1313         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1314
1315         if (skb == tp->lost_skb_hint)
1316                 tp->lost_cnt_hint += pcount;
1317
1318         TCP_SKB_CB(prev)->end_seq += shifted;
1319         TCP_SKB_CB(skb)->seq += shifted;
1320
1321         tcp_skb_pcount_add(prev, pcount);
1322         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) < pcount);
1323         tcp_skb_pcount_add(skb, -pcount);
1324
1325         /* When we're adding to gso_segs == 1, gso_size will be zero,
1326          * in theory this shouldn't be necessary but as long as DSACK
1327          * code can come after this skb later on it's better to keep
1328          * setting gso_size to something.
1329          */
1330         if (!TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size)
1331                 TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size = mss;
1332
1333         /* CHECKME: To clear or not to clear? Mimics normal skb currently */
1334         if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1335                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1336
1337         /* Difference in this won't matter, both ACKed by the same cumul. ACK */
1338         TCP_SKB_CB(prev)->sacked |= (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS);
1339
1340         if (skb->len > 0) {
1341                 BUG_ON(!tcp_skb_pcount(skb));
1342                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTED);
1343                 return false;
1344         }
1345
1346         /* Whole SKB was eaten :-) */
1347
1348         if (skb == tp->retransmit_skb_hint)
1349                 tp->retransmit_skb_hint = prev;
1350         if (skb == tp->lost_skb_hint) {
1351                 tp->lost_skb_hint = prev;
1352                 tp->lost_cnt_hint -= tcp_skb_pcount(prev);
1353         }
1354
1355         TCP_SKB_CB(prev)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1356         TCP_SKB_CB(prev)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1357         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1358                 TCP_SKB_CB(prev)->end_seq++;
1359
1360         if (skb == tcp_highest_sack(sk))
1361                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1362
1363         tcp_skb_collapse_tstamp(prev, skb);
1364         if (unlikely(TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp))
1365                 TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp = 0;
1366
1367         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1368         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1369
1370         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKMERGED);
1371
1372         return true;
1373 }
1374
1375 /* I wish gso_size would have a bit more sane initialization than
1376  * something-or-zero which complicates things
1377  */
1378 static int tcp_skb_seglen(const struct sk_buff *skb)
1379 {
1380         return tcp_skb_pcount(skb) == 1 ? skb->len : tcp_skb_mss(skb);
1381 }
1382
1383 /* Shifting pages past head area doesn't work */
1384 static int skb_can_shift(const struct sk_buff *skb)
1385 {
1386         return !skb_headlen(skb) && skb_is_nonlinear(skb);
1387 }
1388
1389 /* Try collapsing SACK blocks spanning across multiple skbs to a single
1390  * skb.
1391  */
1392 static struct sk_buff *tcp_shift_skb_data(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1393                                           struct tcp_sacktag_state *state,
1394                                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1395                                           bool dup_sack)
1396 {
1397         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1398         struct sk_buff *prev;
1399         int mss;
1400         int pcount = 0;
1401         int len;
1402         int in_sack;
1403
1404         if (!sk_can_gso(sk))
1405                 goto fallback;
1406
1407         /* Normally R but no L won't result in plain S */
1408         if (!dup_sack &&
1409             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS)) == TCPCB_SACKED_RETRANS)
1410                 goto fallback;
1411         if (!skb_can_shift(skb))
1412                 goto fallback;
1413         /* This frame is about to be dropped (was ACKed). */
1414         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1415                 goto fallback;
1416
1417         /* Can only happen with delayed DSACK + discard craziness */
1418         if (unlikely(skb == tcp_write_queue_head(sk)))
1419                 goto fallback;
1420         prev = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
1421
1422         if ((TCP_SKB_CB(prev)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED)
1423                 goto fallback;
1424
1425         if (!tcp_skb_can_collapse_to(prev))
1426                 goto fallback;
1427
1428         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1429                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1430
1431         if (in_sack) {
1432                 len = skb->len;
1433                 pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1434                 mss = tcp_skb_seglen(skb);
1435
1436                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1437                  * drop this restriction as unnecessary
1438                  */
1439                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1440                         goto fallback;
1441         } else {
1442                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq))
1443                         goto noop;
1444                 /* CHECKME: This is non-MSS split case only?, this will
1445                  * cause skipped skbs due to advancing loop btw, original
1446                  * has that feature too
1447                  */
1448                 if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1449                         goto noop;
1450
1451                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1452                 if (!in_sack) {
1453                         /* TODO: head merge to next could be attempted here
1454                          * if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end_seq)),
1455                          * though it might not be worth of the additional hassle
1456                          *
1457                          * ...we can probably just fallback to what was done
1458                          * previously. We could try merging non-SACKed ones
1459                          * as well but it probably isn't going to buy off
1460                          * because later SACKs might again split them, and
1461                          * it would make skb timestamp tracking considerably
1462                          * harder problem.
1463                          */
1464                         goto fallback;
1465                 }
1466
1467                 len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1468                 BUG_ON(len < 0);
1469                 BUG_ON(len > skb->len);
1470
1471                 /* MSS boundaries should be honoured or else pcount will
1472                  * severely break even though it makes things bit trickier.
1473                  * Optimize common case to avoid most of the divides
1474                  */
1475                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1476
1477                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1478                  * drop this restriction as unnecessary
1479                  */
1480                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1481                         goto fallback;
1482
1483                 if (len == mss) {
1484                         pcount = 1;
1485                 } else if (len < mss) {
1486                         goto noop;
1487                 } else {
1488                         pcount = len / mss;
1489                         len = pcount * mss;
1490                 }
1491         }
1492
1493         /* tcp_sacktag_one() won't SACK-tag ranges below snd_una */
1494         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->seq + len, tp->snd_una))
1495                 goto fallback;
1496
1497         if (!skb_shift(prev, skb, len))
1498                 goto fallback;
1499         if (!tcp_shifted_skb(sk, skb, state, pcount, len, mss, dup_sack))
1500                 goto out;
1501
1502         /* Hole filled allows collapsing with the next as well, this is very
1503          * useful when hole on every nth skb pattern happens
1504          */
1505         if (prev == tcp_write_queue_tail(sk))
1506                 goto out;
1507         skb = tcp_write_queue_next(sk, prev);
1508
1509         if (!skb_can_shift(skb) ||
1510             (skb == tcp_send_head(sk)) ||
1511             ((TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED) ||
1512             (mss != tcp_skb_seglen(skb)))
1513                 goto out;
1514
1515         len = skb->len;
1516         if (skb_shift(prev, skb, len)) {
1517                 pcount += tcp_skb_pcount(skb);
1518                 tcp_shifted_skb(sk, skb, state, tcp_skb_pcount(skb), len, mss, 0);
1519         }
1520
1521 out:
1522         state->fack_count += pcount;
1523         return prev;
1524
1525 noop:
1526         return skb;
1527
1528 fallback:
1529         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTFALLBACK);
1530         return NULL;
1531 }
1532
1533 static struct sk_buff *tcp_sacktag_walk(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1534                                         struct tcp_sack_block *next_dup,
1535                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1536                                         u32 start_seq, u32 end_seq,
1537                                         bool dup_sack_in)
1538 {
1539         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1540         struct sk_buff *tmp;
1541
1542         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1543                 int in_sack = 0;
1544                 bool dup_sack = dup_sack_in;
1545
1546                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1547                         break;
1548
1549                 /* queue is in-order => we can short-circuit the walk early */
1550                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq))
1551                         break;
1552
1553                 if (next_dup  &&
1554                     before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, next_dup->end_seq)) {
1555                         in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1556                                                         next_dup->start_seq,
1557                                                         next_dup->end_seq);
1558                         if (in_sack > 0)
1559                                 dup_sack = true;
1560                 }
1561
1562                 /* skb reference here is a bit tricky to get right, since
1563                  * shifting can eat and free both this skb and the next,
1564                  * so not even _safe variant of the loop is enough.
1565                  */
1566                 if (in_sack <= 0) {
1567                         tmp = tcp_shift_skb_data(sk, skb, state,
1568                                                  start_seq, end_seq, dup_sack);
1569                         if (tmp) {
1570                                 if (tmp != skb) {
1571                                         skb = tmp;
1572                                         continue;
1573                                 }
1574
1575                                 in_sack = 0;
1576                         } else {
1577                                 in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1578                                                                 start_seq,
1579                                                                 end_seq);
1580                         }
1581                 }
1582
1583                 if (unlikely(in_sack < 0))
1584                         break;
1585
1586                 if (in_sack) {
1587                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked =
1588                                 tcp_sacktag_one(sk,
1589                                                 state,
1590                                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1591                                                 TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1592                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq,
1593                                                 dup_sack,
1594                                                 tcp_skb_pcount(skb),
1595                                                 skb->skb_mstamp);
1596                         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1597
1598                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1599                                     tcp_highest_sack_seq(tp)))
1600                                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1601                 }
1602
1603                 state->fack_count += tcp_skb_pcount(skb);
1604         }
1605         return skb;
1606 }
1607
1608 /* Avoid all extra work that is being done by sacktag while walking in
1609  * a normal way
1610  */
1611 static struct sk_buff *tcp_sacktag_skip(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1612                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1613                                         u32 skip_to_seq)
1614 {
1615         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1616                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1617                         break;
1618
1619                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, skip_to_seq))
1620                         break;
1621
1622                 state->fack_count += tcp_skb_pcount(skb);
1623         }
1624         return skb;
1625 }
1626
1627 static struct sk_buff *tcp_maybe_skipping_dsack(struct sk_buff *skb,
1628                                                 struct sock *sk,
1629                                                 struct tcp_sack_block *next_dup,
1630                                                 struct tcp_sacktag_state *state,
1631                                                 u32 skip_to_seq)
1632 {
1633         if (!next_dup)
1634                 return skb;
1635
1636         if (before(next_dup->start_seq, skip_to_seq)) {
1637                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, next_dup->start_seq);
1638                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, NULL, state,
1639                                        next_dup->start_seq, next_dup->end_seq,
1640                                        1);
1641         }
1642
1643         return skb;
1644 }
1645
1646 static int tcp_sack_cache_ok(const struct tcp_sock *tp, const struct tcp_sack_block *cache)
1647 {
1648         return cache < tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1649 }
1650
1651 static int
1652 tcp_sacktag_write_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1653                         u32 prior_snd_una, struct tcp_sacktag_state *state)
1654 {
1655         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1656         const unsigned char *ptr = (skb_transport_header(ack_skb) +
1657                                     TCP_SKB_CB(ack_skb)->sacked);
1658         struct tcp_sack_block_wire *sp_wire = (struct tcp_sack_block_wire *)(ptr+2);
1659         struct tcp_sack_block sp[TCP_NUM_SACKS];
1660         struct tcp_sack_block *cache;
1661         struct sk_buff *skb;
1662         int num_sacks = min(TCP_NUM_SACKS, (ptr[1] - TCPOLEN_SACK_BASE) >> 3);
1663         int used_sacks;
1664         bool found_dup_sack = false;
1665         int i, j;
1666         int first_sack_index;
1667
1668         state->flag = 0;
1669         state->reord = tp->packets_out;
1670
1671         if (!tp->sacked_out) {
1672                 if (WARN_ON(tp->fackets_out))
1673                         tp->fackets_out = 0;
1674                 tcp_highest_sack_reset(sk);
1675         }
1676
1677         found_dup_sack = tcp_check_dsack(sk, ack_skb, sp_wire,
1678                                          num_sacks, prior_snd_una);
1679         if (found_dup_sack) {
1680                 state->flag |= FLAG_DSACKING_ACK;
1681                 tp->delivered++; /* A spurious retransmission is delivered */
1682         }
1683
1684         /* Eliminate too old ACKs, but take into
1685          * account more or less fresh ones, they can
1686          * contain valid SACK info.
1687          */
1688         if (before(TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq, prior_snd_una - tp->max_window))
1689                 return 0;
1690
1691         if (!tp->packets_out)
1692                 goto out;
1693
1694         used_sacks = 0;
1695         first_sack_index = 0;
1696         for (i = 0; i < num_sacks; i++) {
1697                 bool dup_sack = !i && found_dup_sack;
1698
1699                 sp[used_sacks].start_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].start_seq);
1700                 sp[used_sacks].end_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].end_seq);
1701
1702                 if (!tcp_is_sackblock_valid(tp, dup_sack,
1703                                             sp[used_sacks].start_seq,
1704                                             sp[used_sacks].end_seq)) {
1705                         int mib_idx;
1706
1707                         if (dup_sack) {
1708                                 if (!tp->undo_marker)
1709                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDNOUNDO;
1710                                 else
1711                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDOLD;
1712                         } else {
1713                                 /* Don't count olds caused by ACK reordering */
1714                                 if ((TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq != tp->snd_una) &&
1715                                     !after(sp[used_sacks].end_seq, tp->snd_una))
1716                                         continue;
1717                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKDISCARD;
1718                         }
1719
1720                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
1721                         if (i == 0)
1722                                 first_sack_index = -1;
1723                         continue;
1724                 }
1725
1726                 /* Ignore very old stuff early */
1727                 if (!after(sp[used_sacks].end_seq, prior_snd_una))
1728                         continue;
1729
1730                 used_sacks++;
1731         }
1732
1733         /* order SACK blocks to allow in order walk of the retrans queue */
1734         for (i = used_sacks - 1; i > 0; i--) {
1735                 for (j = 0; j < i; j++) {
1736                         if (after(sp[j].start_seq, sp[j + 1].start_seq)) {
1737                                 swap(sp[j], sp[j + 1]);
1738
1739                                 /* Track where the first SACK block goes to */
1740                                 if (j == first_sack_index)
1741                                         first_sack_index = j + 1;
1742                         }
1743                 }
1744         }
1745
1746         skb = tcp_write_queue_head(sk);
1747         state->fack_count = 0;
1748         i = 0;
1749
1750         if (!tp->sacked_out) {
1751                 /* It's already past, so skip checking against it */
1752                 cache = tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1753         } else {
1754                 cache = tp->recv_sack_cache;
1755                 /* Skip empty blocks in at head of the cache */
1756                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !cache->start_seq &&
1757                        !cache->end_seq)
1758                         cache++;
1759         }
1760
1761         while (i < used_sacks) {
1762                 u32 start_seq = sp[i].start_seq;
1763                 u32 end_seq = sp[i].end_seq;
1764                 bool dup_sack = (found_dup_sack && (i == first_sack_index));
1765                 struct tcp_sack_block *next_dup = NULL;
1766
1767                 if (found_dup_sack && ((i + 1) == first_sack_index))
1768                         next_dup = &sp[i + 1];
1769
1770                 /* Skip too early cached blocks */
1771                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) &&
1772                        !before(start_seq, cache->end_seq))
1773                         cache++;
1774
1775                 /* Can skip some work by looking recv_sack_cache? */
1776                 if (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !dup_sack &&
1777                     after(end_seq, cache->start_seq)) {
1778
1779                         /* Head todo? */
1780                         if (before(start_seq, cache->start_seq)) {
1781                                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state,
1782                                                        start_seq);
1783                                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup,
1784                                                        state,
1785                                                        start_seq,
1786                                                        cache->start_seq,
1787                                                        dup_sack);
1788                         }
1789
1790                         /* Rest of the block already fully processed? */
1791                         if (!after(end_seq, cache->end_seq))
1792                                 goto advance_sp;
1793
1794                         skb = tcp_maybe_skipping_dsack(skb, sk, next_dup,
1795                                                        state,
1796                                                        cache->end_seq);
1797
1798                         /* ...tail remains todo... */
1799                         if (tcp_highest_sack_seq(tp) == cache->end_seq) {
1800                                 /* ...but better entrypoint exists! */
1801                                 skb = tcp_highest_sack(sk);
1802                                 if (!skb)
1803                                         break;
1804                                 state->fack_count = tp->fackets_out;
1805                                 cache++;
1806                                 goto walk;
1807                         }
1808
1809                         skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, cache->end_seq);
1810                         /* Check overlap against next cached too (past this one already) */
1811                         cache++;
1812                         continue;
1813                 }
1814
1815                 if (!before(start_seq, tcp_highest_sack_seq(tp))) {
1816                         skb = tcp_highest_sack(sk);
1817                         if (!skb)
1818                                 break;
1819                         state->fack_count = tp->fackets_out;
1820                 }
1821                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, start_seq);
1822
1823 walk:
1824                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup, state,
1825                                        start_seq, end_seq, dup_sack);
1826
1827 advance_sp:
1828                 i++;
1829         }
1830
1831         /* Clear the head of the cache sack blocks so we can skip it next time */
1832         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache) - used_sacks; i++) {
1833                 tp->recv_sack_cache[i].start_seq = 0;
1834                 tp->recv_sack_cache[i].end_seq = 0;
1835         }
1836         for (j = 0; j < used_sacks; j++)
1837                 tp->recv_sack_cache[i++] = sp[j];
1838
1839         if ((state->reord < tp->fackets_out) &&
1840             ((inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) || tp->undo_marker))
1841                 tcp_update_reordering(sk, tp->fackets_out - state->reord, 0);
1842
1843         tcp_verify_left_out(tp);
1844 out:
1845
1846 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
1847         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
1848         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
1849         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
1850         WARN_ON((int)tcp_packets_in_flight(tp) < 0);
1851 #endif
1852         return state->flag;
1853 }
1854
1855 /* Limits sacked_out so that sum with lost_out isn't ever larger than
1856  * packets_out. Returns false if sacked_out adjustement wasn't necessary.
1857  */
1858 static bool tcp_limit_reno_sacked(struct tcp_sock *tp)
1859 {
1860         u32 holes;
1861
1862         holes = max(tp->lost_out, 1U);
1863         holes = min(holes, tp->packets_out);
1864
1865         if ((tp->sacked_out + holes) > tp->packets_out) {
1866                 tp->sacked_out = tp->packets_out - holes;
1867                 return true;
1868         }
1869         return false;
1870 }
1871
1872 /* If we receive more dupacks than we expected counting segments
1873  * in assumption of absent reordering, interpret this as reordering.
1874  * The only another reason could be bug in receiver TCP.
1875  */
1876 static void tcp_check_reno_reordering(struct sock *sk, const int addend)
1877 {
1878         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1879         if (tcp_limit_reno_sacked(tp))
1880                 tcp_update_reordering(sk, tp->packets_out + addend, 0);
1881 }
1882
1883 /* Emulate SACKs for SACKless connection: account for a new dupack. */
1884
1885 static void tcp_add_reno_sack(struct sock *sk)
1886 {
1887         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1888         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
1889
1890         tp->sacked_out++;
1891         tcp_check_reno_reordering(sk, 0);
1892         if (tp->sacked_out > prior_sacked)
1893                 tp->delivered++; /* Some out-of-order packet is delivered */
1894         tcp_verify_left_out(tp);
1895 }
1896
1897 /* Account for ACK, ACKing some data in Reno Recovery phase. */
1898
1899 static void tcp_remove_reno_sacks(struct sock *sk, int acked)
1900 {
1901         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1902
1903         if (acked > 0) {
1904                 /* One ACK acked hole. The rest eat duplicate ACKs. */
1905                 tp->delivered += max_t(int, acked - tp->sacked_out, 1);
1906                 if (acked - 1 >= tp->sacked_out)
1907                         tp->sacked_out = 0;
1908                 else
1909                         tp->sacked_out -= acked - 1;
1910         }
1911         tcp_check_reno_reordering(sk, acked);
1912         tcp_verify_left_out(tp);
1913 }
1914
1915 static inline void tcp_reset_reno_sack(struct tcp_sock *tp)
1916 {
1917         tp->sacked_out = 0;
1918 }
1919
1920 void tcp_clear_retrans(struct tcp_sock *tp)
1921 {
1922         tp->retrans_out = 0;
1923         tp->lost_out = 0;
1924         tp->undo_marker = 0;
1925         tp->undo_retrans = -1;
1926         tp->fackets_out = 0;
1927         tp->sacked_out = 0;
1928 }
1929
1930 static inline void tcp_init_undo(struct tcp_sock *tp)
1931 {
1932         tp->undo_marker = tp->snd_una;
1933         /* Retransmission still in flight may cause DSACKs later. */
1934         tp->undo_retrans = tp->retrans_out ? : -1;
1935 }
1936
1937 /* Enter Loss state. If we detect SACK reneging, forget all SACK information
1938  * and reset tags completely, otherwise preserve SACKs. If receiver
1939  * dropped its ofo queue, we will know this due to reneging detection.
1940  */
1941 void tcp_enter_loss(struct sock *sk)
1942 {
1943         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1944         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1945         struct net *net = sock_net(sk);
1946         struct sk_buff *skb;
1947         bool new_recovery = icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_Recovery;
1948         bool is_reneg;                  /* is receiver reneging on SACKs? */
1949         bool mark_lost;
1950
1951         /* Reduce ssthresh if it has not yet been made inside this window. */
1952         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder ||
1953             !after(tp->high_seq, tp->snd_una) ||
1954             (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss && !icsk->icsk_retransmits)) {
1955                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1956                 tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
1957                 tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
1958                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_LOSS);
1959                 tcp_init_undo(tp);
1960         }
1961         tp->snd_cwnd       = 1;
1962         tp->snd_cwnd_cnt   = 0;
1963         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1964
1965         tp->retrans_out = 0;
1966         tp->lost_out = 0;
1967
1968         if (tcp_is_reno(tp))
1969                 tcp_reset_reno_sack(tp);
1970
1971         skb = tcp_write_queue_head(sk);
1972         is_reneg = skb && (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED);
1973         if (is_reneg) {
1974                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSACKRENEGING);
1975                 tp->sacked_out = 0;
1976                 tp->fackets_out = 0;
1977         }
1978         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
1979
1980         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
1981                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1982                         break;
1983
1984                 mark_lost = (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) ||
1985                              is_reneg);
1986                 if (mark_lost)
1987                         tcp_sum_lost(tp, skb);
1988                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= (~TCPCB_TAGBITS)|TCPCB_SACKED_ACKED;
1989                 if (mark_lost) {
1990                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_ACKED;
1991                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
1992                         tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
1993                 }
1994         }
1995         tcp_verify_left_out(tp);
1996
1997         /* Timeout in disordered state after receiving substantial DUPACKs
1998          * suggests that the degree of reordering is over-estimated.
1999          */
2000         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder &&
2001             tp->sacked_out >= net->ipv4.sysctl_tcp_reordering)
2002                 tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
2003                                        net->ipv4.sysctl_tcp_reordering);
2004         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2005         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2006         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2007
2008         /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 1: retransmit SND.UNA if no previous
2009          * loss recovery is underway except recurring timeout(s) on
2010          * the same SND.UNA (sec 3.2). Disable F-RTO on path MTU probing
2011          *
2012          * In theory F-RTO can be used repeatedly during loss recovery.
2013          * In practice this interacts badly with broken middle-boxes that
2014          * falsely raise the receive window, which results in repeated
2015          * timeouts and stop-and-go behavior.
2016          */
2017         tp->frto = sysctl_tcp_frto &&
2018                    (new_recovery || icsk->icsk_retransmits) &&
2019                    !inet_csk(sk)->icsk_mtup.probe_size;
2020 }
2021
2022 /* If ACK arrived pointing to a remembered SACK, it means that our
2023  * remembered SACKs do not reflect real state of receiver i.e.
2024  * receiver _host_ is heavily congested (or buggy).
2025  *
2026  * To avoid big spurious retransmission bursts due to transient SACK
2027  * scoreboard oddities that look like reneging, we give the receiver a
2028  * little time (max(RTT/2, 10ms)) to send us some more ACKs that will
2029  * restore sanity to the SACK scoreboard. If the apparent reneging
2030  * persists until this RTO then we'll clear the SACK scoreboard.
2031  */
2032 static bool tcp_check_sack_reneging(struct sock *sk, int flag)
2033 {
2034         if (flag & FLAG_SACK_RENEGING) {
2035                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2036                 unsigned long delay = max(usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 4),
2037                                           msecs_to_jiffies(10));
2038
2039                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2040                                           delay, TCP_RTO_MAX);
2041                 return true;
2042         }
2043         return false;
2044 }
2045
2046 static inline int tcp_fackets_out(const struct tcp_sock *tp)
2047 {
2048         return tcp_is_reno(tp) ? tp->sacked_out + 1 : tp->fackets_out;
2049 }
2050
2051 /* Heurestics to calculate number of duplicate ACKs. There's no dupACKs
2052  * counter when SACK is enabled (without SACK, sacked_out is used for
2053  * that purpose).
2054  *
2055  * Instead, with FACK TCP uses fackets_out that includes both SACKed
2056  * segments up to the highest received SACK block so far and holes in
2057  * between them.
2058  *
2059  * With reordering, holes may still be in flight, so RFC3517 recovery
2060  * uses pure sacked_out (total number of SACKed segments) even though
2061  * it violates the RFC that uses duplicate ACKs, often these are equal
2062  * but when e.g. out-of-window ACKs or packet duplication occurs,
2063  * they differ. Since neither occurs due to loss, TCP should really
2064  * ignore them.
2065  */
2066 static inline int tcp_dupack_heuristics(const struct tcp_sock *tp)
2067 {
2068         return tcp_is_fack(tp) ? tp->fackets_out : tp->sacked_out + 1;
2069 }
2070
2071 /* Linux NewReno/SACK/FACK/ECN state machine.
2072  * --------------------------------------
2073  *
2074  * "Open"       Normal state, no dubious events, fast path.
2075  * "Disorder"   In all the respects it is "Open",
2076  *              but requires a bit more attention. It is entered when
2077  *              we see some SACKs or dupacks. It is split of "Open"
2078  *              mainly to move some processing from fast path to slow one.
2079  * "CWR"        CWND was reduced due to some Congestion Notification event.
2080  *              It can be ECN, ICMP source quench, local device congestion.
2081  * "Recovery"   CWND was reduced, we are fast-retransmitting.
2082  * "Loss"       CWND was reduced due to RTO timeout or SACK reneging.
2083  *
2084  * tcp_fastretrans_alert() is entered:
2085  * - each incoming ACK, if state is not "Open"
2086  * - when arrived ACK is unusual, namely:
2087  *      * SACK
2088  *      * Duplicate ACK.
2089  *      * ECN ECE.
2090  *
2091  * Counting packets in flight is pretty simple.
2092  *
2093  *      in_flight = packets_out - left_out + retrans_out
2094  *
2095  *      packets_out is SND.NXT-SND.UNA counted in packets.
2096  *
2097  *      retrans_out is number of retransmitted segments.
2098  *
2099  *      left_out is number of segments left network, but not ACKed yet.
2100  *
2101  *              left_out = sacked_out + lost_out
2102  *
2103  *     sacked_out: Packets, which arrived to receiver out of order
2104  *                 and hence not ACKed. With SACKs this number is simply
2105  *                 amount of SACKed data. Even without SACKs
2106  *                 it is easy to give pretty reliable estimate of this number,
2107  *                 counting duplicate ACKs.
2108  *
2109  *       lost_out: Packets lost by network. TCP has no explicit
2110  *                 "loss notification" feedback from network (for now).
2111  *                 It means that this number can be only _guessed_.
2112  *                 Actually, it is the heuristics to predict lossage that
2113  *                 distinguishes different algorithms.
2114  *
2115  *      F.e. after RTO, when all the queue is considered as lost,
2116  *      lost_out = packets_out and in_flight = retrans_out.
2117  *
2118  *              Essentially, we have now a few algorithms detecting
2119  *              lost packets.
2120  *
2121  *              If the receiver supports SACK:
2122  *
2123  *              RFC6675/3517: It is the conventional algorithm. A packet is
2124  *              considered lost if the number of higher sequence packets
2125  *              SACKed is greater than or equal the DUPACK thoreshold
2126  *              (reordering). This is implemented in tcp_mark_head_lost and
2127  *              tcp_update_scoreboard.
2128  *
2129  *              RACK (draft-ietf-tcpm-rack-01): it is a newer algorithm
2130  *              (2017-) that checks timing instead of counting DUPACKs.
2131  *              Essentially a packet is considered lost if it's not S/ACKed
2132  *              after RTT + reordering_window, where both metrics are
2133  *              dynamically measured and adjusted. This is implemented in
2134  *              tcp_rack_mark_lost.
2135  *
2136  *              FACK (Disabled by default. Subsumbed by RACK):
2137  *              It is the simplest heuristics. As soon as we decided
2138  *              that something is lost, we decide that _all_ not SACKed
2139  *              packets until the most forward SACK are lost. I.e.
2140  *              lost_out = fackets_out - sacked_out and left_out = fackets_out.
2141  *              It is absolutely correct estimate, if network does not reorder
2142  *              packets. And it loses any connection to reality when reordering
2143  *              takes place. We use FACK by default until reordering
2144  *              is suspected on the path to this destination.
2145  *
2146  *              If the receiver does not support SACK:
2147  *
2148  *              NewReno (RFC6582): in Recovery we assume that one segment
2149  *              is lost (classic Reno). While we are in Recovery and
2150  *              a partial ACK arrives, we assume that one more packet
2151  *              is lost (NewReno). This heuristics are the same in NewReno
2152  *              and SACK.
2153  *
2154  * Really tricky (and requiring careful tuning) part of algorithm
2155  * is hidden in functions tcp_time_to_recover() and tcp_xmit_retransmit_queue().
2156  * The first determines the moment _when_ we should reduce CWND and,
2157  * hence, slow down forward transmission. In fact, it determines the moment
2158  * when we decide that hole is caused by loss, rather than by a reorder.
2159  *
2160  * tcp_xmit_retransmit_queue() decides, _what_ we should retransmit to fill
2161  * holes, caused by lost packets.
2162  *
2163  * And the most logically complicated part of algorithm is undo
2164  * heuristics. We detect false retransmits due to both too early
2165  * fast retransmit (reordering) and underestimated RTO, analyzing
2166  * timestamps and D-SACKs. When we detect that some segments were
2167  * retransmitted by mistake and CWND reduction was wrong, we undo
2168  * window reduction and abort recovery phase. This logic is hidden
2169  * inside several functions named tcp_try_undo_<something>.
2170  */
2171
2172 /* This function decides, when we should leave Disordered state
2173  * and enter Recovery phase, reducing congestion window.
2174  *
2175  * Main question: may we further continue forward transmission
2176  * with the same cwnd?
2177  */
2178 static bool tcp_time_to_recover(struct sock *sk, int flag)
2179 {
2180         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2181
2182         /* Trick#1: The loss is proven. */
2183         if (tp->lost_out)
2184                 return true;
2185
2186         /* Not-A-Trick#2 : Classic rule... */
2187         if (tcp_dupack_heuristics(tp) > tp->reordering)
2188                 return true;
2189
2190         return false;
2191 }
2192
2193 /* Detect loss in event "A" above by marking head of queue up as lost.
2194  * For FACK or non-SACK(Reno) senders, the first "packets" number of segments
2195  * are considered lost. For RFC3517 SACK, a segment is considered lost if it
2196  * has at least tp->reordering SACKed seqments above it; "packets" refers to
2197  * the maximum SACKed segments to pass before reaching this limit.
2198  */
2199 static void tcp_mark_head_lost(struct sock *sk, int packets, int mark_head)
2200 {
2201         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2202         struct sk_buff *skb;
2203         int cnt, oldcnt, lost;
2204         unsigned int mss;
2205         /* Use SACK to deduce losses of new sequences sent during recovery */
2206         const u32 loss_high = tcp_is_sack(tp) ?  tp->snd_nxt : tp->high_seq;
2207
2208         WARN_ON(packets > tp->packets_out);
2209         if (tp->lost_skb_hint) {
2210                 skb = tp->lost_skb_hint;
2211                 cnt = tp->lost_cnt_hint;
2212                 /* Head already handled? */
2213                 if (mark_head && skb != tcp_write_queue_head(sk))
2214                         return;
2215         } else {
2216                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2217                 cnt = 0;
2218         }
2219
2220         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2221                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2222                         break;
2223                 /* TODO: do this better */
2224                 /* this is not the most efficient way to do this... */
2225                 tp->lost_skb_hint = skb;
2226                 tp->lost_cnt_hint = cnt;
2227
2228                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, loss_high))
2229                         break;
2230
2231                 oldcnt = cnt;
2232                 if (tcp_is_fack(tp) || tcp_is_reno(tp) ||
2233                     (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
2234                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
2235
2236                 if (cnt > packets) {
2237                         if ((tcp_is_sack(tp) && !tcp_is_fack(tp)) ||
2238                             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) ||
2239                             (oldcnt >= packets))
2240                                 break;
2241
2242                         mss = tcp_skb_mss(skb);
2243                         /* If needed, chop off the prefix to mark as lost. */
2244                         lost = (packets - oldcnt) * mss;
2245                         if (lost < skb->len &&
2246                             tcp_fragment(sk, skb, lost, mss, GFP_ATOMIC) < 0)
2247                                 break;
2248                         cnt = packets;
2249                 }
2250
2251                 tcp_skb_mark_lost(tp, skb);
2252
2253                 if (mark_head)
2254                         break;
2255         }
2256         tcp_verify_left_out(tp);
2257 }
2258
2259 /* Account newly detected lost packet(s) */
2260
2261 static void tcp_update_scoreboard(struct sock *sk, int fast_rexmit)
2262 {
2263         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2264
2265         if (tcp_is_reno(tp)) {
2266                 tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2267         } else if (tcp_is_fack(tp)) {
2268                 int lost = tp->fackets_out - tp->reordering;
2269                 if (lost <= 0)
2270                         lost = 1;
2271                 tcp_mark_head_lost(sk, lost, 0);
2272         } else {
2273                 int sacked_upto = tp->sacked_out - tp->reordering;
2274                 if (sacked_upto >= 0)
2275                         tcp_mark_head_lost(sk, sacked_upto, 0);
2276                 else if (fast_rexmit)
2277                         tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2278         }
2279 }
2280
2281 static bool tcp_tsopt_ecr_before(const struct tcp_sock *tp, u32 when)
2282 {
2283         return tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2284                before(tp->rx_opt.rcv_tsecr, when);
2285 }
2286
2287 /* skb is spurious retransmitted if the returned timestamp echo
2288  * reply is prior to the skb transmission time
2289  */
2290 static bool tcp_skb_spurious_retrans(const struct tcp_sock *tp,
2291                                      const struct sk_buff *skb)
2292 {
2293         return (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS) &&
2294                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tcp_skb_timestamp(skb));
2295 }
2296
2297 /* Nothing was retransmitted or returned timestamp is less
2298  * than timestamp of the first retransmission.
2299  */
2300 static inline bool tcp_packet_delayed(const struct tcp_sock *tp)
2301 {
2302         return !tp->retrans_stamp ||
2303                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tp->retrans_stamp);
2304 }
2305
2306 /* Undo procedures. */
2307
2308 /* We can clear retrans_stamp when there are no retransmissions in the
2309  * window. It would seem that it is trivially available for us in
2310  * tp->retrans_out, however, that kind of assumptions doesn't consider
2311  * what will happen if errors occur when sending retransmission for the
2312  * second time. ...It could the that such segment has only
2313  * TCPCB_EVER_RETRANS set at the present time. It seems that checking
2314  * the head skb is enough except for some reneging corner cases that
2315  * are not worth the effort.
2316  *
2317  * Main reason for all this complexity is the fact that connection dying
2318  * time now depends on the validity of the retrans_stamp, in particular,
2319  * that successive retransmissions of a segment must not advance
2320  * retrans_stamp under any conditions.
2321  */
2322 static bool tcp_any_retrans_done(const struct sock *sk)
2323 {
2324         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2325         struct sk_buff *skb;
2326
2327         if (tp->retrans_out)
2328                 return true;
2329
2330         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2331         if (unlikely(skb && TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS))
2332                 return true;
2333
2334         return false;
2335 }
2336
2337 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
2338 static void DBGUNDO(struct sock *sk, const char *msg)
2339 {
2340         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2341         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
2342
2343         if (sk->sk_family == AF_INET) {
2344                 pr_debug("Undo %s %pI4/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2345                          msg,
2346                          &inet->inet_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2347                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2348                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2349                          tp->packets_out);
2350         }
2351 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
2352         else if (sk->sk_family == AF_INET6) {
2353                 pr_debug("Undo %s %pI6/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2354                          msg,
2355                          &sk->sk_v6_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2356                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2357                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2358                          tp->packets_out);
2359         }
2360 #endif
2361 }
2362 #else
2363 #define DBGUNDO(x...) do { } while (0)
2364 #endif
2365
2366 static void tcp_undo_cwnd_reduction(struct sock *sk, bool unmark_loss)
2367 {
2368         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2369
2370         if (unmark_loss) {
2371                 struct sk_buff *skb;
2372
2373                 tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2374                         if (skb == tcp_send_head(sk))
2375                                 break;
2376                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
2377                 }
2378                 tp->lost_out = 0;
2379                 tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2380         }
2381
2382         if (tp->prior_ssthresh) {
2383                 const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2384
2385                 tp->snd_cwnd = icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd(sk);
2386
2387                 if (tp->prior_ssthresh > tp->snd_ssthresh) {
2388                         tp->snd_ssthresh = tp->prior_ssthresh;
2389                         tcp_ecn_withdraw_cwr(tp);
2390                 }
2391         }
2392         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2393         tp->undo_marker = 0;
2394 }
2395
2396 static inline bool tcp_may_undo(const struct tcp_sock *tp)
2397 {
2398         return tp->undo_marker && (!tp->undo_retrans || tcp_packet_delayed(tp));
2399 }
2400
2401 /* People celebrate: "We love our President!" */
2402 static bool tcp_try_undo_recovery(struct sock *sk)
2403 {
2404         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2405
2406         if (tcp_may_undo(tp)) {
2407                 int mib_idx;
2408
2409                 /* Happy end! We did not retransmit anything
2410                  * or our original transmission succeeded.
2411                  */
2412                 DBGUNDO(sk, inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss ? "loss" : "retrans");
2413                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2414                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
2415                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO;
2416                 else
2417                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFULLUNDO;
2418
2419                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2420         }
2421         if (tp->snd_una == tp->high_seq && tcp_is_reno(tp)) {
2422                 /* Hold old state until something *above* high_seq
2423                  * is ACKed. For Reno it is MUST to prevent false
2424                  * fast retransmits (RFC2582). SACK TCP is safe. */
2425                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2426                         tp->retrans_stamp = 0;
2427                 return true;
2428         }
2429         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2430         return false;
2431 }
2432
2433 /* Try to undo cwnd reduction, because D-SACKs acked all retransmitted data */
2434 static bool tcp_try_undo_dsack(struct sock *sk)
2435 {
2436         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2437
2438         if (tp->undo_marker && !tp->undo_retrans) {
2439                 DBGUNDO(sk, "D-SACK");
2440                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2441                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKUNDO);
2442                 return true;
2443         }
2444         return false;
2445 }
2446
2447 /* Undo during loss recovery after partial ACK or using F-RTO. */
2448 static bool tcp_try_undo_loss(struct sock *sk, bool frto_undo)
2449 {
2450         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2451
2452         if (frto_undo || tcp_may_undo(tp)) {
2453                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2454
2455                 DBGUNDO(sk, "partial loss");
2456                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO);
2457                 if (frto_undo)
2458                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2459                                         LINUX_MIB_TCPSPURIOUSRTOS);
2460                 inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2461                 if (frto_undo || tcp_is_sack(tp))
2462                         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2463                 return true;
2464         }
2465         return false;
2466 }
2467
2468 /* The cwnd reduction in CWR and Recovery uses the PRR algorithm in RFC 6937.
2469  * It computes the number of packets to send (sndcnt) based on packets newly
2470  * delivered:
2471  *   1) If the packets in flight is larger than ssthresh, PRR spreads the
2472  *      cwnd reductions across a full RTT.
2473  *   2) Otherwise PRR uses packet conservation to send as much as delivered.
2474  *      But when the retransmits are acked without further losses, PRR
2475  *      slow starts cwnd up to ssthresh to speed up the recovery.
2476  */
2477 static void tcp_init_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2478 {
2479         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2480
2481         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2482         tp->tlp_high_seq = 0;
2483         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2484         tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
2485         tp->prr_delivered = 0;
2486         tp->prr_out = 0;
2487         tp->snd_ssthresh = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2488         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2489 }
2490
2491 void tcp_cwnd_reduction(struct sock *sk, int newly_acked_sacked, int flag)
2492 {
2493         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2494         int sndcnt = 0;
2495         int delta = tp->snd_ssthresh - tcp_packets_in_flight(tp);
2496
2497         if (newly_acked_sacked <= 0 || WARN_ON_ONCE(!tp->prior_cwnd))
2498                 return;
2499
2500         tp->prr_delivered += newly_acked_sacked;
2501         if (delta < 0) {
2502                 u64 dividend = (u64)tp->snd_ssthresh * tp->prr_delivered +
2503                                tp->prior_cwnd - 1;
2504                 sndcnt = div_u64(dividend, tp->prior_cwnd) - tp->prr_out;
2505         } else if ((flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED) &&
2506                    !(flag & FLAG_LOST_RETRANS)) {
2507                 sndcnt = min_t(int, delta,
2508                                max_t(int, tp->prr_delivered - tp->prr_out,
2509                                      newly_acked_sacked) + 1);
2510         } else {
2511                 sndcnt = min(delta, newly_acked_sacked);
2512         }
2513         /* Force a fast retransmit upon entering fast recovery */
2514         sndcnt = max(sndcnt, (tp->prr_out ? 0 : 1));
2515         tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + sndcnt;
2516 }
2517
2518 static inline void tcp_end_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2519 {
2520         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2521
2522         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
2523                 return;
2524
2525         /* Reset cwnd to ssthresh in CWR or Recovery (unless it's undone) */
2526         if (tp->snd_ssthresh < TCP_INFINITE_SSTHRESH &&
2527             (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_CWR || tp->undo_marker)) {
2528                 tp->snd_cwnd = tp->snd_ssthresh;
2529                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2530         }
2531         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_COMPLETE_CWR);
2532 }
2533
2534 /* Enter CWR state. Disable cwnd undo since congestion is proven with ECN */
2535 void tcp_enter_cwr(struct sock *sk)
2536 {
2537         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2538
2539         tp->prior_ssthresh = 0;
2540         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
2541                 tp->undo_marker = 0;
2542                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2543                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
2544         }
2545 }
2546 EXPORT_SYMBOL(tcp_enter_cwr);
2547
2548 static void tcp_try_keep_open(struct sock *sk)
2549 {
2550         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2551         int state = TCP_CA_Open;
2552
2553         if (tcp_left_out(tp) || tcp_any_retrans_done(sk))
2554                 state = TCP_CA_Disorder;
2555
2556         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != state) {
2557                 tcp_set_ca_state(sk, state);
2558                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2559         }
2560 }
2561
2562 static void tcp_try_to_open(struct sock *sk, int flag)
2563 {
2564         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2565
2566         tcp_verify_left_out(tp);
2567
2568         if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2569                 tp->retrans_stamp = 0;
2570
2571         if (flag & FLAG_ECE)
2572                 tcp_enter_cwr(sk);
2573
2574         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR) {
2575                 tcp_try_keep_open(sk);
2576         }
2577 }
2578
2579 static void tcp_mtup_probe_failed(struct sock *sk)
2580 {
2581         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2582
2583         icsk->icsk_mtup.search_high = icsk->icsk_mtup.probe_size - 1;
2584         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2585         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPFAIL);
2586 }
2587
2588 static void tcp_mtup_probe_success(struct sock *sk)
2589 {
2590         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2591         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2592
2593         /* FIXME: breaks with very large cwnd */
2594         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2595         tp->snd_cwnd = tp->snd_cwnd *
2596                        tcp_mss_to_mtu(sk, tp->mss_cache) /
2597                        icsk->icsk_mtup.probe_size;
2598         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2599         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2600         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2601
2602         icsk->icsk_mtup.search_low = icsk->icsk_mtup.probe_size;
2603         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2604         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
2605         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPSUCCESS);
2606 }
2607
2608 /* Do a simple retransmit without using the backoff mechanisms in
2609  * tcp_timer. This is used for path mtu discovery.
2610  * The socket is already locked here.
2611  */
2612 void tcp_simple_retransmit(struct sock *sk)
2613 {
2614         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2615         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2616         struct sk_buff *skb;
2617         unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
2618         u32 prior_lost = tp->lost_out;
2619
2620         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2621                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2622                         break;
2623                 if (tcp_skb_seglen(skb) > mss &&
2624                     !(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
2625                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2626                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
2627                                 tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
2628                         }
2629                         tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(tp, skb);
2630                 }
2631         }
2632
2633         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2634
2635         if (prior_lost == tp->lost_out)
2636                 return;
2637
2638         if (tcp_is_reno(tp))
2639                 tcp_limit_reno_sacked(tp);
2640
2641         tcp_verify_left_out(tp);
2642
2643         /* Don't muck with the congestion window here.
2644          * Reason is that we do not increase amount of _data_
2645          * in network, but units changed and effective
2646          * cwnd/ssthresh really reduced now.
2647          */
2648         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) {
2649                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2650                 tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2651                 tp->prior_ssthresh = 0;
2652                 tp->undo_marker = 0;
2653                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2654         }
2655         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2656 }
2657 EXPORT_SYMBOL(tcp_simple_retransmit);
2658
2659 void tcp_enter_recovery(struct sock *sk, bool ece_ack)
2660 {
2661         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2662         int mib_idx;
2663
2664         if (tcp_is_reno(tp))
2665                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENORECOVERY;
2666         else
2667                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKRECOVERY;
2668
2669         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2670
2671         tp->prior_ssthresh = 0;
2672         tcp_init_undo(tp);
2673
2674         if (!tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
2675                 if (!ece_ack)
2676                         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2677                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2678         }
2679         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Recovery);
2680 }
2681
2682 /* Process an ACK in CA_Loss state. Move to CA_Open if lost data are
2683  * recovered or spurious. Otherwise retransmits more on partial ACKs.
2684  */
2685 static void tcp_process_loss(struct sock *sk, int flag, bool is_dupack,
2686                              int *rexmit)
2687 {
2688         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2689         bool recovered = !before(tp->snd_una, tp->high_seq);
2690
2691         if ((flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED) &&
2692             tcp_try_undo_loss(sk, false))
2693                 return;
2694
2695         /* The ACK (s)acks some never-retransmitted data meaning not all
2696          * the data packets before the timeout were lost. Therefore we
2697          * undo the congestion window and state. This is essentially
2698          * the operation in F-RTO (RFC5682 section 3.1 step 3.b). Since
2699          * a retransmitted skb is permantly marked, we can apply such an
2700          * operation even if F-RTO was not used.
2701          */
2702         if ((flag & FLAG_ORIG_SACK_ACKED) &&
2703             tcp_try_undo_loss(sk, tp->undo_marker))
2704                 return;
2705
2706         if (tp->frto) { /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 (sack enhanced version). */
2707                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq)) {
2708                         if (flag & FLAG_DATA_SACKED || is_dupack)
2709                                 tp->frto = 0; /* Step 3.a. loss was real */
2710                 } else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED && !recovered) {
2711                         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2712                         /* Step 2.b. Try send new data (but deferred until cwnd
2713                          * is updated in tcp_ack()). Otherwise fall back to
2714                          * the conventional recovery.
2715                          */
2716                         if (tcp_send_head(sk) &&
2717                             after(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt)) {
2718                                 *rexmit = REXMIT_NEW;
2719                                 return;
2720                         }
2721                         tp->frto = 0;
2722                 }
2723         }
2724
2725         if (recovered) {
2726                 /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 2.a and 1st part of step 3.a */
2727                 tcp_try_undo_recovery(sk);
2728                 return;
2729         }
2730         if (tcp_is_reno(tp)) {
2731                 /* A Reno DUPACK means new data in F-RTO step 2.b above are
2732                  * delivered. Lower inflight to clock out (re)tranmissions.
2733                  */
2734                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq) && is_dupack)
2735                         tcp_add_reno_sack(sk);
2736                 else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2737                         tcp_reset_reno_sack(tp);
2738         }
2739         *rexmit = REXMIT_LOST;
2740 }
2741
2742 /* Undo during fast recovery after partial ACK. */
2743 static bool tcp_try_undo_partial(struct sock *sk, const int acked)
2744 {
2745         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2746
2747         if (tp->undo_marker && tcp_packet_delayed(tp)) {
2748                 /* Plain luck! Hole if filled with delayed
2749                  * packet, rather than with a retransmit.
2750                  */
2751                 tcp_update_reordering(sk, tcp_fackets_out(tp) + acked, 1);
2752
2753                 /* We are getting evidence that the reordering degree is higher
2754                  * than we realized. If there are no retransmits out then we
2755                  * can undo. Otherwise we clock out new packets but do not
2756                  * mark more packets lost or retransmit more.
2757                  */
2758                 if (tp->retrans_out)
2759                         return true;
2760
2761                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2762                         tp->retrans_stamp = 0;
2763
2764                 DBGUNDO(sk, "partial recovery");
2765                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2766                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPARTIALUNDO);
2767                 tcp_try_keep_open(sk);
2768                 return true;
2769         }
2770         return false;
2771 }
2772
2773 static void tcp_rack_identify_loss(struct sock *sk, int *ack_flag)
2774 {
2775         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2776
2777         /* Use RACK to detect loss */
2778         if (sysctl_tcp_recovery & TCP_RACK_LOSS_DETECTION) {
2779                 u32 prior_retrans = tp->retrans_out;
2780
2781                 tcp_rack_mark_lost(sk);
2782                 if (prior_retrans > tp->retrans_out)
2783                         *ack_flag |= FLAG_LOST_RETRANS;
2784         }
2785 }
2786
2787 /* Process an event, which can update packets-in-flight not trivially.
2788  * Main goal of this function is to calculate new estimate for left_out,
2789  * taking into account both packets sitting in receiver's buffer and
2790  * packets lost by network.
2791  *
2792  * Besides that it updates the congestion state when packet loss or ECN
2793  * is detected. But it does not reduce the cwnd, it is done by the
2794  * congestion control later.
2795  *
2796  * It does _not_ decide what to send, it is made in function
2797  * tcp_xmit_retransmit_queue().
2798  */
2799 static void tcp_fastretrans_alert(struct sock *sk, const int acked,
2800                                   bool is_dupack, int *ack_flag, int *rexmit)
2801 {
2802         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2803         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2804         int fast_rexmit = 0, flag = *ack_flag;
2805         bool do_lost = is_dupack || ((flag & FLAG_DATA_SACKED) &&
2806                                     (tcp_fackets_out(tp) > tp->reordering));
2807
2808         if (WARN_ON(!tp->packets_out && tp->sacked_out))
2809                 tp->sacked_out = 0;
2810         if (WARN_ON(!tp->sacked_out && tp->fackets_out))
2811                 tp->fackets_out = 0;
2812
2813         /* Now state machine starts.
2814          * A. ECE, hence prohibit cwnd undoing, the reduction is required. */
2815         if (flag & FLAG_ECE)
2816                 tp->prior_ssthresh = 0;
2817
2818         /* B. In all the states check for reneging SACKs. */
2819         if (tcp_check_sack_reneging(sk, flag))
2820                 return;
2821
2822         /* C. Check consistency of the current state. */
2823         tcp_verify_left_out(tp);
2824
2825         /* D. Check state exit conditions. State can be terminated
2826          *    when high_seq is ACKed. */
2827         if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open) {
2828                 WARN_ON(tp->retrans_out != 0);
2829                 tp->retrans_stamp = 0;
2830         } else if (!before(tp->snd_una, tp->high_seq)) {
2831                 switch (icsk->icsk_ca_state) {
2832                 case TCP_CA_CWR:
2833                         /* CWR is to be held something *above* high_seq
2834                          * is ACKed for CWR bit to reach receiver. */
2835                         if (tp->snd_una != tp->high_seq) {
2836                                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2837                                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2838                         }
2839                         break;
2840
2841                 case TCP_CA_Recovery:
2842                         if (tcp_is_reno(tp))
2843                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2844                         if (tcp_try_undo_recovery(sk))
2845                                 return;
2846                         tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2847                         break;
2848                 }
2849         }
2850
2851         /* E. Process state. */
2852         switch (icsk->icsk_ca_state) {
2853         case TCP_CA_Recovery:
2854                 if (!(flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) {
2855                         if (tcp_is_reno(tp) && is_dupack)
2856                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2857                 } else {
2858                         if (tcp_try_undo_partial(sk, acked))
2859                                 return;
2860                         /* Partial ACK arrived. Force fast retransmit. */
2861                         do_lost = tcp_is_reno(tp) ||
2862                                   tcp_fackets_out(tp) > tp->reordering;
2863                 }
2864                 if (tcp_try_undo_dsack(sk)) {
2865                         tcp_try_keep_open(sk);
2866                         return;
2867                 }
2868                 tcp_rack_identify_loss(sk, ack_flag);
2869                 break;
2870         case TCP_CA_Loss:
2871                 tcp_process_loss(sk, flag, is_dupack, rexmit);
2872                 tcp_rack_identify_loss(sk, ack_flag);
2873                 if (!(icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open ||
2874                       (*ack_flag & FLAG_LOST_RETRANS)))
2875                         return;
2876                 /* Change state if cwnd is undone or retransmits are lost */
2877         default:
2878                 if (tcp_is_reno(tp)) {
2879                         if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2880                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2881                         if (is_dupack)
2882                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2883                 }
2884
2885                 if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder)
2886                         tcp_try_undo_dsack(sk);
2887
2888                 tcp_rack_identify_loss(sk, ack_flag);
2889                 if (!tcp_time_to_recover(sk, flag)) {
2890                         tcp_try_to_open(sk, flag);
2891                         return;
2892                 }
2893
2894                 /* MTU probe failure: don't reduce cwnd */
2895                 if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR &&
2896                     icsk->icsk_mtup.probe_size &&
2897                     tp->snd_una == tp->mtu_probe.probe_seq_start) {
2898                         tcp_mtup_probe_failed(sk);
2899                         /* Restores the reduction we did in tcp_mtup_probe() */
2900                         tp->snd_cwnd++;
2901                         tcp_simple_retransmit(sk);
2902                         return;
2903                 }
2904
2905                 /* Otherwise enter Recovery state */
2906                 tcp_enter_recovery(sk, (flag & FLAG_ECE));
2907                 fast_rexmit = 1;
2908         }
2909
2910         if (do_lost)
2911                 tcp_update_scoreboard(sk, fast_rexmit);
2912         *rexmit = REXMIT_LOST;
2913 }
2914
2915 static void tcp_update_rtt_min(struct sock *sk, u32 rtt_us)
2916 {
2917         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2918         u32 wlen = sysctl_tcp_min_rtt_wlen * HZ;
2919
2920         minmax_running_min(&tp->rtt_min, wlen, tcp_jiffies32,
2921                            rtt_us ? : jiffies_to_usecs(1));
2922 }
2923
2924 static bool tcp_ack_update_rtt(struct sock *sk, const int flag,
2925                                long seq_rtt_us, long sack_rtt_us,
2926                                long ca_rtt_us, struct rate_sample *rs)
2927 {
2928         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2929
2930         /* Prefer RTT measured from ACK's timing to TS-ECR. This is because
2931          * broken middle-boxes or peers may corrupt TS-ECR fields. But
2932          * Karn's algorithm forbids taking RTT if some retransmitted data
2933          * is acked (RFC6298).
2934          */
2935         if (seq_rtt_us < 0)
2936                 seq_rtt_us = sack_rtt_us;
2937
2938         /* RTTM Rule: A TSecr value received in a segment is used to
2939          * update the averaged RTT measurement only if the segment
2940          * acknowledges some new data, i.e., only if it advances the
2941          * left edge of the send window.
2942          * See draft-ietf-tcplw-high-performance-00, section 3.3.
2943          */
2944         if (seq_rtt_us < 0 && tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2945             flag & FLAG_ACKED) {
2946                 u32 delta = tcp_time_stamp(tp) - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
2947                 u32 delta_us = delta * (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
2948
2949                 seq_rtt_us = ca_rtt_us = delta_us;
2950         }
2951         rs->rtt_us = ca_rtt_us; /* RTT of last (S)ACKed packet (or -1) */
2952         if (seq_rtt_us < 0)
2953                 return false;
2954
2955         /* ca_rtt_us >= 0 is counting on the invariant that ca_rtt_us is
2956          * always taken together with ACK, SACK, or TS-opts. Any negative
2957          * values will be skipped with the seq_rtt_us < 0 check above.
2958          */
2959         tcp_update_rtt_min(sk, ca_rtt_us);
2960         tcp_rtt_estimator(sk, seq_rtt_us);
2961         tcp_set_rto(sk);
2962
2963         /* RFC6298: only reset backoff on valid RTT measurement. */
2964         inet_csk(sk)->icsk_backoff = 0;
2965         return true;
2966 }
2967
2968 /* Compute time elapsed between (last) SYNACK and the ACK completing 3WHS. */
2969 void tcp_synack_rtt_meas(struct sock *sk, struct request_sock *req)
2970 {
2971         struct rate_sample rs;
2972         long rtt_us = -1L;
2973
2974         if (req && !req->num_retrans && tcp_rsk(req)->snt_synack)
2975                 rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tcp_clock_us(), tcp_rsk(req)->snt_synack);
2976
2977         tcp_ack_update_rtt(sk, FLAG_SYN_ACKED, rtt_us, -1L, rtt_us, &rs);
2978 }
2979
2980
2981 static void tcp_cong_avoid(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked)
2982 {
2983         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2984
2985         icsk->icsk_ca_ops->cong_avoid(sk, ack, acked);
2986         tcp_sk(sk)->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2987 }
2988
2989 /* Restart timer after forward progress on connection.
2990  * RFC2988 recommends to restart timer to now+rto.
2991  */
2992 void tcp_rearm_rto(struct sock *sk)
2993 {
2994         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2995         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2996
2997         /* If the retrans timer is currently being used by Fast Open
2998          * for SYN-ACK retrans purpose, stay put.
2999          */
3000         if (tp->fastopen_rsk)
3001                 return;
3002
3003         if (!tp->packets_out) {
3004                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS);
3005         } else {
3006                 u32 rto = inet_csk(sk)->icsk_rto;
3007                 /* Offset the time elapsed after installing regular RTO */
3008                 if (icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_REO_TIMEOUT ||
3009                     icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
3010                         s64 delta_us = tcp_rto_delta_us(sk);
3011                         /* delta_us may not be positive if the socket is locked
3012                          * when the retrans timer fires and is rescheduled.
3013                          */
3014                         rto = usecs_to_jiffies(max_t(int, delta_us, 1));
3015                 }
3016                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS, rto,
3017                                           TCP_RTO_MAX);
3018         }
3019 }
3020
3021 /* Try to schedule a loss probe; if that doesn't work, then schedule an RTO. */
3022 static void tcp_set_xmit_timer(struct sock *sk)
3023 {
3024         if (!tcp_schedule_loss_probe(sk))
3025                 tcp_rearm_rto(sk);
3026 }
3027
3028 /* If we get here, the whole TSO packet has not been acked. */
3029 static u32 tcp_tso_acked(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3030 {
3031         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3032         u32 packets_acked;
3033
3034         BUG_ON(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una));
3035
3036         packets_acked = tcp_skb_pcount(skb);
3037         if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3038                 return 0;
3039         packets_acked -= tcp_skb_pcount(skb);
3040
3041         if (packets_acked) {
3042                 BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) == 0);
3043                 BUG_ON(!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq));
3044         }
3045
3046         return packets_acked;
3047 }
3048
3049 static void tcp_ack_tstamp(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
3050                            u32 prior_snd_una)
3051 {
3052         const struct skb_shared_info *shinfo;
3053
3054         /* Avoid cache line misses to get skb_shinfo() and shinfo->tx_flags */
3055         if (likely(!TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack))
3056                 return;
3057
3058         shinfo = skb_shinfo(skb);
3059         if (!before(shinfo->tskey, prior_snd_una) &&
3060             before(shinfo->tskey, tcp_sk(sk)->snd_una))
3061                 __skb_tstamp_tx(skb, NULL, sk, SCM_TSTAMP_ACK);
3062 }
3063
3064 /* Remove acknowledged frames from the retransmission queue. If our packet
3065  * is before the ack sequence we can discard it as it's confirmed to have
3066  * arrived at the other end.
3067  */
3068 static int tcp_clean_rtx_queue(struct sock *sk, int prior_fackets,
3069                                u32 prior_snd_una, int *acked,
3070                                struct tcp_sacktag_state *sack)
3071 {
3072         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3073         u64 first_ackt, last_ackt;
3074         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3075         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
3076         u32 reord = tp->packets_out;
3077         bool fully_acked = true;
3078         long sack_rtt_us = -1L;
3079         long seq_rtt_us = -1L;
3080         long ca_rtt_us = -1L;
3081         struct sk_buff *skb;
3082         u32 pkts_acked = 0;
3083         u32 last_in_flight = 0;
3084         bool rtt_update;
3085         int flag = 0;
3086
3087         first_ackt = 0;
3088
3089         while ((skb = tcp_write_queue_head(sk)) && skb != tcp_send_head(sk)) {
3090                 struct tcp_skb_cb *scb = TCP_SKB_CB(skb);
3091                 u8 sacked = scb->sacked;
3092                 u32 acked_pcount;
3093
3094                 tcp_ack_tstamp(sk, skb, prior_snd_una);
3095
3096                 /* Determine how many packets and what bytes were acked, tso and else */
3097                 if (after(scb->end_seq, tp->snd_una)) {
3098                         if (tcp_skb_pcount(skb) == 1 ||
3099                             !after(tp->snd_una, scb->seq))
3100                                 break;
3101
3102                         acked_pcount = tcp_tso_acked(sk, skb);
3103                         if (!acked_pcount)
3104                                 break;
3105                         fully_acked = false;
3106                 } else {
3107                         /* Speedup tcp_unlink_write_queue() and next loop */
3108                         prefetchw(skb->next);
3109                         acked_pcount = tcp_skb_pcount(skb);
3110                 }
3111
3112                 if (unlikely(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
3113                         if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
3114                                 tp->retrans_out -= acked_pcount;
3115                         flag |= FLAG_RETRANS_DATA_ACKED;
3116                 } else if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
3117                         last_ackt = skb->skb_mstamp;
3118                         WARN_ON_ONCE(last_ackt == 0);
3119                         if (!first_ackt)
3120                                 first_ackt = last_ackt;
3121
3122                         last_in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight;
3123                         reord = min(pkts_acked, reord);
3124                         if (!after(scb->end_seq, tp->high_seq))
3125                                 flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3126                 }
3127
3128                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) {
3129                         tp->sacked_out -= acked_pcount;
3130                 } else if (tcp_is_sack(tp)) {
3131                         tp->delivered += acked_pcount;
3132                         if (!tcp_skb_spurious_retrans(tp, skb))
3133                                 tcp_rack_advance(tp, sacked, scb->end_seq,
3134                                                  skb->skb_mstamp);
3135                 }
3136                 if (sacked & TCPCB_LOST)
3137                         tp->lost_out -= acked_pcount;
3138
3139                 tp->packets_out -= acked_pcount;
3140                 pkts_acked += acked_pcount;
3141                 tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, sack->rate);
3142
3143                 /* Initial outgoing SYN's get put onto the write_queue
3144                  * just like anything else we transmit.  It is not
3145                  * true data, and if we misinform our callers that
3146                  * this ACK acks real data, we will erroneously exit
3147                  * connection startup slow start one packet too
3148                  * quickly.  This is severely frowned upon behavior.
3149                  */
3150                 if (likely(!(scb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
3151                         flag |= FLAG_DATA_ACKED;
3152                 } else {
3153                         flag |= FLAG_SYN_ACKED;
3154                         tp->retrans_stamp = 0;
3155                 }
3156
3157                 if (!fully_acked)
3158                         break;
3159
3160                 tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
3161                 sk_wmem_free_skb(sk, skb);
3162                 if (unlikely(skb == tp->retransmit_skb_hint))
3163                         tp->retransmit_skb_hint = NULL;
3164                 if (unlikely(skb == tp->lost_skb_hint))
3165                         tp->lost_skb_hint = NULL;
3166         }
3167
3168         if (!skb)
3169                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3170
3171         if (likely(between(tp->snd_up, prior_snd_una, tp->snd_una)))
3172                 tp->snd_up = tp->snd_una;
3173
3174         if (skb && (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
3175                 flag |= FLAG_SACK_RENEGING;
3176
3177         if (likely(first_ackt) && !(flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)) {
3178                 seq_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, first_ackt);
3179                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, last_ackt);
3180         }
3181         if (sack->first_sackt) {
3182                 sack_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->first_sackt);
3183                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->last_sackt);
3184         }
3185         rtt_update = tcp_ack_update_rtt(sk, flag, seq_rtt_us, sack_rtt_us,
3186                                         ca_rtt_us, sack->rate);
3187
3188         if (flag & FLAG_ACKED) {
3189                 flag |= FLAG_SET_XMIT_TIMER;  /* set TLP or RTO timer */
3190                 if (unlikely(icsk->icsk_mtup.probe_size &&
3191                              !after(tp->mtu_probe.probe_seq_end, tp->snd_una))) {
3192                         tcp_mtup_probe_success(sk);
3193                 }
3194
3195                 if (tcp_is_reno(tp)) {
3196                         tcp_remove_reno_sacks(sk, pkts_acked);
3197                 } else {
3198                         int delta;
3199
3200                         /* Non-retransmitted hole got filled? That's reordering */
3201                         if (reord < prior_fackets && reord <= tp->fackets_out)
3202                                 tcp_update_reordering(sk, tp->fackets_out - reord, 0);
3203
3204                         delta = tcp_is_fack(tp) ? pkts_acked :
3205                                                   prior_sacked - tp->sacked_out;
3206                         tp->lost_cnt_hint -= min(tp->lost_cnt_hint, delta);
3207                 }
3208
3209                 tp->fackets_out -= min(pkts_acked, tp->fackets_out);
3210
3211         } else if (skb && rtt_update && sack_rtt_us >= 0 &&
3212                    sack_rtt_us > tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, skb->skb_mstamp)) {
3213                 /* Do not re-arm RTO if the sack RTT is measured from data sent
3214                  * after when the head was last (re)transmitted. Otherwise the
3215                  * timeout may continue to extend in loss recovery.
3216                  */
3217                 flag |= FLAG_SET_XMIT_TIMER;  /* set TLP or RTO timer */
3218         }
3219
3220         if (icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked) {
3221                 struct ack_sample sample = { .pkts_acked = pkts_acked,
3222                                              .rtt_us = sack->rate->rtt_us,
3223                                              .in_flight = last_in_flight };
3224
3225                 icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked(sk, &sample);
3226         }
3227
3228 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3229         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
3230         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
3231         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
3232         if (!tp->packets_out && tcp_is_sack(tp)) {
3233                 icsk = inet_csk(sk);
3234                 if (tp->lost_out) {
3235                         pr_debug("Leak l=%u %d\n",
3236                                  tp->lost_out, icsk->icsk_ca_state);
3237                         tp->lost_out = 0;
3238                 }
3239                 if (tp->sacked_out) {
3240                         pr_debug("Leak s=%u %d\n",
3241                                  tp->sacked_out, icsk->icsk_ca_state);
3242                         tp->sacked_out = 0;
3243                 }
3244                 if (tp->retrans_out) {
3245                         pr_debug("Leak r=%u %d\n",
3246                                  tp->retrans_out, icsk->icsk_ca_state);
3247                         tp->retrans_out = 0;
3248                 }
3249         }
3250 #endif
3251         *acked = pkts_acked;
3252         return flag;
3253 }
3254
3255 static void tcp_ack_probe(struct sock *sk)
3256 {
3257         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3258         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3259
3260         /* Was it a usable window open? */
3261
3262         if (!after(TCP_SKB_CB(tcp_send_head(sk))->end_seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3263                 icsk->icsk_backoff = 0;
3264                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0);
3265                 /* Socket must be waked up by subsequent tcp_data_snd_check().
3266                  * This function is not for random using!
3267                  */
3268         } else {
3269                 unsigned long when = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
3270
3271                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3272                                           when, TCP_RTO_MAX);
3273         }
3274 }
3275
3276 static inline bool tcp_ack_is_dubious(const struct sock *sk, const int flag)
3277 {
3278         return !(flag & FLAG_NOT_DUP) || (flag & FLAG_CA_ALERT) ||
3279                 inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open;
3280 }
3281
3282 /* Decide wheather to run the increase function of congestion control. */
3283 static inline bool tcp_may_raise_cwnd(const struct sock *sk, const int flag)
3284 {
3285         /* If reordering is high then always grow cwnd whenever data is
3286          * delivered regardless of its ordering. Otherwise stay conservative
3287          * and only grow cwnd on in-order delivery (RFC5681). A stretched ACK w/
3288          * new SACK or ECE mark may first advance cwnd here and later reduce
3289          * cwnd in tcp_fastretrans_alert() based on more states.
3290          */
3291         if (tcp_sk(sk)->reordering > sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_reordering)
3292                 return flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS;
3293
3294         return flag & FLAG_DATA_ACKED;
3295 }
3296
3297 /* The "ultimate" congestion control function that aims to replace the rigid
3298  * cwnd increase and decrease control (tcp_cong_avoid,tcp_*cwnd_reduction).
3299  * It's called toward the end of processing an ACK with precise rate
3300  * information. All transmission or retransmission are delayed afterwards.
3301  */
3302 static void tcp_cong_control(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked_sacked,
3303                              int flag, const struct rate_sample *rs)
3304 {
3305         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3306
3307         if (icsk->icsk_ca_ops->cong_control) {
3308                 icsk->icsk_ca_ops->cong_control(sk, rs);
3309                 return;
3310         }
3311
3312         if (tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
3313                 /* Reduce cwnd if state mandates */
3314                 tcp_cwnd_reduction(sk, acked_sacked, flag);
3315         } else if (tcp_may_raise_cwnd(sk, flag)) {
3316                 /* Advance cwnd if state allows */
3317                 tcp_cong_avoid(sk, ack, acked_sacked);
3318         }
3319         tcp_update_pacing_rate(sk);
3320 }
3321
3322 /* Check that window update is acceptable.
3323  * The function assumes that snd_una<=ack<=snd_next.
3324  */
3325 static inline bool tcp_may_update_window(const struct tcp_sock *tp,
3326                                         const u32 ack, const u32 ack_seq,
3327                                         const u32 nwin)
3328 {
3329         return  after(ack, tp->snd_una) ||
3330                 after(ack_seq, tp->snd_wl1) ||
3331                 (ack_seq == tp->snd_wl1 && nwin > tp->snd_wnd);
3332 }
3333
3334 /* If we update tp->snd_una, also update tp->bytes_acked */
3335 static void tcp_snd_una_update(struct tcp_sock *tp, u32 ack)
3336 {
3337         u32 delta = ack - tp->snd_una;
3338
3339         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3340         tp->bytes_acked += delta;
3341         tp->snd_una = ack;
3342 }
3343
3344 /* If we update tp->rcv_nxt, also update tp->bytes_received */
3345 static void tcp_rcv_nxt_update(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3346 {
3347         u32 delta = seq - tp->rcv_nxt;
3348
3349         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3350         tp->bytes_received += delta;
3351         tp->rcv_nxt = seq;
3352 }
3353
3354 /* Update our send window.
3355  *
3356  * Window update algorithm, described in RFC793/RFC1122 (used in linux-2.2
3357  * and in FreeBSD. NetBSD's one is even worse.) is wrong.
3358  */
3359 static int tcp_ack_update_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, u32 ack,
3360                                  u32 ack_seq)
3361 {
3362         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3363         int flag = 0;
3364         u32 nwin = ntohs(tcp_hdr(skb)->window);
3365
3366         if (likely(!tcp_hdr(skb)->syn))
3367                 nwin <<= tp->rx_opt.snd_wscale;
3368
3369         if (tcp_may_update_window(tp, ack, ack_seq, nwin)) {
3370                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3371                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3372
3373                 if (tp->snd_wnd != nwin) {
3374                         tp->snd_wnd = nwin;
3375
3376                         /* Note, it is the only place, where
3377                          * fast path is recovered for sending TCP.
3378                          */
3379                         tp->pred_flags = 0;
3380                         tcp_fast_path_check(sk);
3381
3382                         if (tcp_send_head(sk))
3383                                 tcp_slow_start_after_idle_check(sk);
3384
3385                         if (nwin > tp->max_window) {
3386                                 tp->max_window = nwin;
3387                                 tcp_sync_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie);
3388                         }
3389                 }
3390         }
3391
3392         tcp_snd_una_update(tp, ack);
3393
3394         return flag;
3395 }
3396
3397 static bool __tcp_oow_rate_limited(struct net *net, int mib_idx,
3398                                    u32 *last_oow_ack_time)
3399 {
3400         if (*last_oow_ack_time) {
3401                 s32 elapsed = (s32)(tcp_jiffies32 - *last_oow_ack_time);
3402
3403                 if (0 <= elapsed && elapsed < sysctl_tcp_invalid_ratelimit) {
3404                         NET_INC_STATS(net, mib_idx);
3405                         return true;    /* rate-limited: don't send yet! */
3406                 }
3407         }
3408
3409         *last_oow_ack_time = tcp_jiffies32;
3410
3411         return false;   /* not rate-limited: go ahead, send dupack now! */
3412 }
3413
3414 /* Return true if we're currently rate-limiting out-of-window ACKs and
3415  * thus shouldn't send a dupack right now. We rate-limit dupacks in
3416  * response to out-of-window SYNs or ACKs to mitigate ACK loops or DoS
3417  * attacks that send repeated SYNs or ACKs for the same connection. To
3418  * do this, we do not send a duplicate SYNACK or ACK if the remote
3419  * endpoint is sending out-of-window SYNs or pure ACKs at a high rate.
3420  */
3421 bool tcp_oow_rate_limited(struct net *net, const struct sk_buff *skb,
3422                           int mib_idx, u32 *last_oow_ack_time)
3423 {
3424         /* Data packets without SYNs are not likely part of an ACK loop. */
3425         if ((TCP_SKB_CB(skb)->seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) &&
3426             !tcp_hdr(skb)->syn)
3427                 return false;
3428
3429         return __tcp_oow_rate_limited(net, mib_idx, last_oow_ack_time);
3430 }
3431
3432 /* RFC 5961 7 [ACK Throttling] */
3433 static void tcp_send_challenge_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3434 {
3435         /* unprotected vars, we dont care of overwrites */
3436         static u32 challenge_timestamp;
3437         static unsigned int challenge_count;
3438         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3439         u32 count, now;
3440
3441         /* First check our per-socket dupack rate limit. */
3442         if (__tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk),
3443                                    LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDCHALLENGE,
3444                                    &tp->last_oow_ack_time))
3445                 return;
3446
3447         /* Then check host-wide RFC 5961 rate limit. */
3448         now = jiffies / HZ;
3449         if (now != challenge_timestamp) {
3450                 u32 half = (sysctl_tcp_challenge_ack_limit + 1) >> 1;
3451
3452                 challenge_timestamp = now;
3453                 WRITE_ONCE(challenge_count, half +
3454                            prandom_u32_max(sysctl_tcp_challenge_ack_limit));
3455         }
3456         count = READ_ONCE(challenge_count);
3457         if (count > 0) {
3458                 WRITE_ONCE(challenge_count, count - 1);
3459                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPCHALLENGEACK);
3460                 tcp_send_ack(sk);
3461         }
3462 }
3463
3464 static void tcp_store_ts_recent(struct tcp_sock *tp)
3465 {
3466         tp->rx_opt.ts_recent = tp->rx_opt.rcv_tsval;
3467         tp->rx_opt.ts_recent_stamp = get_seconds();
3468 }
3469
3470 static void tcp_replace_ts_recent(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3471 {
3472         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && !after(seq, tp->rcv_wup)) {
3473                 /* PAWS bug workaround wrt. ACK frames, the PAWS discard
3474                  * extra check below makes sure this can only happen
3475                  * for pure ACK frames.  -DaveM
3476                  *
3477                  * Not only, also it occurs for expired timestamps.
3478                  */
3479
3480                 if (tcp_paws_check(&tp->rx_opt, 0))
3481                         tcp_store_ts_recent(tp);
3482         }
3483 }
3484
3485 /* This routine deals with acks during a TLP episode.
3486  * We mark the end of a TLP episode on receiving TLP dupack or when
3487  * ack is after tlp_high_seq.
3488  * Ref: loss detection algorithm in draft-dukkipati-tcpm-tcp-loss-probe.
3489  */
3490 static void tcp_process_tlp_ack(struct sock *sk, u32 ack, int flag)
3491 {
3492         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3493
3494         if (before(ack, tp->tlp_high_seq))
3495                 return;
3496
3497         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK) {
3498                 /* This DSACK means original and TLP probe arrived; no loss */
3499                 tp->tlp_high_seq = 0;
3500         } else if (after(ack, tp->tlp_high_seq)) {
3501                 /* ACK advances: there was a loss, so reduce cwnd. Reset
3502                  * tlp_high_seq in tcp_init_cwnd_reduction()
3503                  */
3504                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
3505                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
3506                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
3507                 tcp_try_keep_open(sk);
3508                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
3509                                 LINUX_MIB_TCPLOSSPROBERECOVERY);
3510         } else if (!(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED |
3511                              FLAG_NOT_DUP | FLAG_DATA_SACKED))) {
3512                 /* Pure dupack: original and TLP probe arrived; no loss */
3513                 tp->tlp_high_seq = 0;
3514         }
3515 }
3516
3517 static inline void tcp_in_ack_event(struct sock *sk, u32 flags)
3518 {
3519         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3520
3521         if (icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event)
3522                 icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event(sk, flags);
3523 }
3524
3525 /* Congestion control has updated the cwnd already. So if we're in
3526  * loss recovery then now we do any new sends (for FRTO) or
3527  * retransmits (for CA_Loss or CA_recovery) that make sense.
3528  */
3529 static void tcp_xmit_recovery(struct sock *sk, int rexmit)
3530 {
3531         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3532
3533         if (rexmit == REXMIT_NONE)
3534                 return;
3535
3536         if (unlikely(rexmit == 2)) {
3537                 __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk),
3538                                           TCP_NAGLE_OFF);
3539                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq))
3540                         return;
3541                 tp->frto = 0;
3542         }
3543         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3544 }
3545
3546 /* This routine deals with incoming acks, but not outgoing ones. */
3547 static int tcp_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int flag)
3548 {
3549         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3550         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3551         struct tcp_sacktag_state sack_state;
3552         struct rate_sample rs = { .prior_delivered = 0 };
3553         u32 prior_snd_una = tp->snd_una;
3554         u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3555         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3556         bool is_dupack = false;
3557         u32 prior_fackets;
3558         int prior_packets = tp->packets_out;
3559         u32 delivered = tp->delivered;
3560         u32 lost = tp->lost;
3561         int acked = 0; /* Number of packets newly acked */
3562         int rexmit = REXMIT_NONE; /* Flag to (re)transmit to recover losses */
3563
3564         sack_state.first_sackt = 0;
3565         sack_state.rate = &rs;
3566
3567         /* We very likely will need to access write queue head. */
3568         prefetchw(sk->sk_write_queue.next);
3569
3570         /* If the ack is older than previous acks
3571          * then we can probably ignore it.
3572          */
3573         if (before(ack, prior_snd_una)) {
3574                 /* RFC 5961 5.2 [Blind Data Injection Attack].[Mitigation] */
3575                 if (before(ack, prior_snd_una - tp->max_window)) {
3576                         if (!(flag & FLAG_NO_CHALLENGE_ACK))
3577                                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
3578                         return -1;
3579                 }
3580                 goto old_ack;
3581         }
3582
3583         /* If the ack includes data we haven't sent yet, discard
3584          * this segment (RFC793 Section 3.9).
3585          */
3586         if (after(ack, tp->snd_nxt))
3587                 goto invalid_ack;
3588
3589         if (after(ack, prior_snd_una)) {
3590                 flag |= FLAG_SND_UNA_ADVANCED;
3591                 icsk->icsk_retransmits = 0;
3592         }
3593
3594         prior_fackets = tp->fackets_out;
3595         rs.prior_in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
3596
3597         /* ts_recent update must be made after we are sure that the packet
3598          * is in window.
3599          */
3600         if (flag & FLAG_UPDATE_TS_RECENT)
3601                 tcp_replace_ts_recent(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
3602
3603         if (!(flag & FLAG_SLOWPATH) && after(ack, prior_snd_una)) {
3604                 /* Window is constant, pure forward advance.
3605                  * No more checks are required.
3606                  * Note, we use the fact that SND.UNA>=SND.WL2.
3607                  */
3608                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3609                 tcp_snd_una_update(tp, ack);
3610                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3611
3612                 tcp_in_ack_event(sk, CA_ACK_WIN_UPDATE);
3613
3614                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPACKS);
3615         } else {
3616                 u32 ack_ev_flags = CA_ACK_SLOWPATH;
3617
3618                 if (ack_seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
3619                         flag |= FLAG_DATA;
3620                 else
3621                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPUREACKS);
3622
3623                 flag |= tcp_ack_update_window(sk, skb, ack, ack_seq);
3624
3625                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked)
3626                         flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3627                                                         &sack_state);
3628
3629                 if (tcp_ecn_rcv_ecn_echo(tp, tcp_hdr(skb))) {
3630                         flag |= FLAG_ECE;
3631                         ack_ev_flags |= CA_ACK_ECE;
3632                 }
3633
3634                 if (flag & FLAG_WIN_UPDATE)
3635                         ack_ev_flags |= CA_ACK_WIN_UPDATE;
3636
3637                 tcp_in_ack_event(sk, ack_ev_flags);
3638         }
3639
3640         /* We passed data and got it acked, remove any soft error
3641          * log. Something worked...
3642          */
3643         sk->sk_err_soft = 0;
3644         icsk->icsk_probes_out = 0;
3645         tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3646         if (!prior_packets)
3647                 goto no_queue;
3648
3649         /* See if we can take anything off of the retransmit queue. */
3650         flag |= tcp_clean_rtx_queue(sk, prior_fackets, prior_snd_una, &acked,
3651                                     &sack_state);
3652
3653         if (tp->tlp_high_seq)
3654                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3655         /* If needed, reset TLP/RTO timer; RACK may later override this. */
3656         if (flag & FLAG_SET_XMIT_TIMER)
3657                 tcp_set_xmit_timer(sk);
3658
3659         if (tcp_ack_is_dubious(sk, flag)) {
3660                 is_dupack = !(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED | FLAG_NOT_DUP));
3661                 tcp_fastretrans_alert(sk, acked, is_dupack, &flag, &rexmit);
3662         }
3663
3664         if ((flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS) || !(flag & FLAG_NOT_DUP))
3665                 sk_dst_confirm(sk);
3666
3667         delivered = tp->delivered - delivered;  /* freshly ACKed or SACKed */
3668         lost = tp->lost - lost;                 /* freshly marked lost */
3669         tcp_rate_gen(sk, delivered, lost, sack_state.rate);
3670         tcp_cong_control(sk, ack, delivered, flag, sack_state.rate);
3671         tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3672         return 1;
3673
3674 no_queue:
3675         /* If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction. */
3676         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK)
3677                 tcp_fastretrans_alert(sk, acked, is_dupack, &flag, &rexmit);
3678         /* If this ack opens up a zero window, clear backoff.  It was
3679          * being used to time the probes, and is probably far higher than
3680          * it needs to be for normal retransmission.
3681          */
3682         if (tcp_send_head(sk))
3683                 tcp_ack_probe(sk);
3684
3685         if (tp->tlp_high_seq)
3686                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3687         return 1;
3688
3689 invalid_ack:
3690         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u after %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3691         return -1;
3692
3693 old_ack:
3694         /* If data was SACKed, tag it and see if we should send more data.
3695          * If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction.
3696          */
3697         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked) {
3698                 flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3699                                                 &sack_state);
3700                 tcp_fastretrans_alert(sk, acked, is_dupack, &flag, &rexmit);
3701                 tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3702         }
3703
3704         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u before %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3705         return 0;
3706 }
3707
3708 static void tcp_parse_fastopen_option(int len, const unsigned char *cookie,
3709                                       bool syn, struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3710                                       bool exp_opt)
3711 {
3712         /* Valid only in SYN or SYN-ACK with an even length.  */
3713         if (!foc || !syn || len < 0 || (len & 1))
3714                 return;
3715
3716         if (len >= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MIN &&
3717             len <= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MAX)
3718                 memcpy(foc->val, cookie, len);
3719         else if (len != 0)
3720                 len = -1;
3721         foc->len = len;
3722         foc->exp = exp_opt;
3723 }
3724
3725 /* Look for tcp options. Normally only called on SYN and SYNACK packets.
3726  * But, this can also be called on packets in the established flow when
3727  * the fast version below fails.
3728  */
3729 void tcp_parse_options(const struct net *net,
3730                        const struct sk_buff *skb,
3731                        struct tcp_options_received *opt_rx, int estab,
3732                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
3733 {
3734         const unsigned char *ptr;
3735         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3736         int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr);
3737
3738         ptr = (const unsigned char *)(th + 1);
3739         opt_rx->saw_tstamp = 0;
3740
3741         while (length > 0) {
3742                 int opcode = *ptr++;
3743                 int opsize;
3744
3745                 switch (opcode) {
3746                 case TCPOPT_EOL:
3747                         return;
3748                 case TCPOPT_NOP:        /* Ref: RFC 793 section 3.1 */
3749                         length--;
3750                         continue;
3751                 default:
3752                         opsize = *ptr++;
3753                         if (opsize < 2) /* "silly options" */
3754                                 return;
3755                         if (opsize > length)
3756                                 return; /* don't parse partial options */
3757                         switch (opcode) {
3758                         case TCPOPT_MSS:
3759                                 if (opsize == TCPOLEN_MSS && th->syn && !estab) {
3760                                         u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
3761                                         if (in_mss) {
3762                                                 if (opt_rx->user_mss &&
3763                                                     opt_rx->user_mss < in_mss)
3764                                                         in_mss = opt_rx->user_mss;
3765                                                 opt_rx->mss_clamp = in_mss;
3766                                         }
3767                                 }
3768                                 break;
3769                         case TCPOPT_WINDOW:
3770                                 if (opsize == TCPOLEN_WINDOW && th->syn &&
3771                                     !estab && net->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling) {
3772                                         __u8 snd_wscale = *(__u8 *)ptr;
3773                                         opt_rx->wscale_ok = 1;
3774                                         if (snd_wscale > TCP_MAX_WSCALE) {
3775                                                 net_info_ratelimited("%s: Illegal window scaling value %d > %u received\n",
3776                                                                      __func__,
3777                                                                      snd_wscale,
3778                                                                      TCP_MAX_WSCALE);
3779                                                 snd_wscale = TCP_MAX_WSCALE;
3780                                         }
3781                                         opt_rx->snd_wscale = snd_wscale;
3782                                 }
3783                                 break;
3784                         case TCPOPT_TIMESTAMP:
3785                                 if ((opsize == TCPOLEN_TIMESTAMP) &&
3786                                     ((estab && opt_rx->tstamp_ok) ||
3787                                      (!estab && net->ipv4.sysctl_tcp_timestamps))) {
3788                                         opt_rx->saw_tstamp = 1;
3789                                         opt_rx->rcv_tsval = get_unaligned_be32(ptr);
3790                                         opt_rx->rcv_tsecr = get_unaligned_be32(ptr + 4);
3791                                 }
3792                                 break;
3793                         case TCPOPT_SACK_PERM:
3794                                 if (opsize == TCPOLEN_SACK_PERM && th->syn &&
3795                                     !estab && net->ipv4.sysctl_tcp_sack) {
3796                                         opt_rx->sack_ok = TCP_SACK_SEEN;
3797                                         tcp_sack_reset(opt_rx);
3798                                 }
3799                                 break;
3800
3801                         case TCPOPT_SACK:
3802                                 if ((opsize >= (TCPOLEN_SACK_BASE + TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)) &&
3803                                    !((opsize - TCPOLEN_SACK_BASE) % TCPOLEN_SACK_PERBLOCK) &&
3804                                    opt_rx->sack_ok) {
3805                                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = (ptr - 2) - (unsigned char *)th;
3806                                 }
3807                                 break;
3808 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3809                         case TCPOPT_MD5SIG:
3810                                 /*
3811                                  * The MD5 Hash has already been
3812                                  * checked (see tcp_v{4,6}_do_rcv()).
3813                                  */
3814                                 break;
3815 #endif
3816                         case TCPOPT_FASTOPEN:
3817                                 tcp_parse_fastopen_option(
3818                                         opsize - TCPOLEN_FASTOPEN_BASE,
3819                                         ptr, th->syn, foc, false);
3820                                 break;
3821
3822                         case TCPOPT_EXP:
3823                                 /* Fast Open option shares code 254 using a
3824                                  * 16 bits magic number.
3825                                  */
3826                                 if (opsize >= TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE &&
3827                                     get_unaligned_be16(ptr) ==
3828                                     TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC)
3829                                         tcp_parse_fastopen_option(opsize -
3830                                                 TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE,
3831                                                 ptr + 2, th->syn, foc, true);
3832                                 break;
3833
3834                         }
3835                         ptr += opsize-2;
3836                         length -= opsize;
3837                 }
3838         }
3839 }
3840 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_options);
3841
3842 static bool tcp_parse_aligned_timestamp(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
3843 {
3844         const __be32 *ptr = (const __be32 *)(th + 1);
3845
3846         if (*ptr == htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16)
3847                           | (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) | TCPOLEN_TIMESTAMP)) {
3848                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 1;
3849                 ++ptr;
3850                 tp->rx_opt.rcv_tsval = ntohl(*ptr);
3851                 ++ptr;
3852                 if (*ptr)
3853                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = ntohl(*ptr) - tp->tsoffset;
3854                 else
3855                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = 0;
3856                 return true;
3857         }
3858         return false;
3859 }
3860
3861 /* Fast parse options. This hopes to only see timestamps.
3862  * If it is wrong it falls back on tcp_parse_options().
3863  */
3864 static bool tcp_fast_parse_options(const struct net *net,
3865                                    const struct sk_buff *skb,
3866                                    const struct tcphdr *th, struct tcp_sock *tp)
3867 {
3868         /* In the spirit of fast parsing, compare doff directly to constant
3869          * values.  Because equality is used, short doff can be ignored here.
3870          */
3871         if (th->doff == (sizeof(*th) / 4)) {
3872                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
3873                 return false;
3874         } else if (tp->rx_opt.tstamp_ok &&
3875                    th->doff == ((sizeof(*th) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) / 4)) {
3876                 if (tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
3877                         return true;
3878         }
3879
3880         tcp_parse_options(net, skb, &tp->rx_opt, 1, NULL);
3881         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
3882                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
3883
3884         return true;
3885 }
3886
3887 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3888 /*
3889  * Parse MD5 Signature option
3890  */
3891 const u8 *tcp_parse_md5sig_option(const struct tcphdr *th)
3892 {
3893         int length = (th->doff << 2) - sizeof(*th);
3894         const u8 *ptr = (const u8 *)(th + 1);
3895
3896         /* If the TCP option is too short, we can short cut */
3897         if (length < TCPOLEN_MD5SIG)
3898                 return NULL;
3899
3900         while (length > 0) {
3901                 int opcode = *ptr++;
3902                 int opsize;
3903
3904                 switch (opcode) {
3905                 case TCPOPT_EOL:
3906                         return NULL;
3907                 case TCPOPT_NOP:
3908                         length--;
3909                         continue;
3910                 default:
3911                         opsize = *ptr++;
3912                         if (opsize < 2 || opsize > length)
3913                                 return NULL;
3914                         if (opcode == TCPOPT_MD5SIG)
3915                                 return opsize == TCPOLEN_MD5SIG ? ptr : NULL;
3916                 }
3917                 ptr += opsize - 2;
3918                 length -= opsize;
3919         }
3920         return NULL;
3921 }
3922 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_md5sig_option);
3923 #endif
3924
3925 /* Sorry, PAWS as specified is broken wrt. pure-ACKs -DaveM
3926  *
3927  * It is not fatal. If this ACK does _not_ change critical state (seqs, window)
3928  * it can pass through stack. So, the following predicate verifies that
3929  * this segment is not used for anything but congestion avoidance or
3930  * fast retransmit. Moreover, we even are able to eliminate most of such
3931  * second order effects, if we apply some small "replay" window (~RTO)
3932  * to timestamp space.
3933  *
3934  * All these measures still do not guarantee that we reject wrapped ACKs
3935  * on networks with high bandwidth, when sequence space is recycled fastly,
3936  * but it guarantees that such events will be very rare and do not affect
3937  * connection seriously. This doesn't look nice, but alas, PAWS is really
3938  * buggy extension.
3939  *
3940  * [ Later note. Even worse! It is buggy for segments _with_ data. RFC
3941  * states that events when retransmit arrives after original data are rare.
3942  * It is a blatant lie. VJ forgot about fast retransmit! 8)8) It is
3943  * the biggest problem on large power networks even with minor reordering.
3944  * OK, let's give it small replay window. If peer clock is even 1hz, it is safe
3945  * up to bandwidth of 18Gigabit/sec. 8) ]
3946  */
3947
3948 static int tcp_disordered_ack(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3949 {
3950         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3951         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3952         u32 seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3953         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3954
3955         return (/* 1. Pure ACK with correct sequence number. */
3956                 (th->ack && seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq && seq == tp->rcv_nxt) &&
3957
3958                 /* 2. ... and duplicate ACK. */
3959                 ack == tp->snd_una &&
3960
3961                 /* 3. ... and does not update window. */
3962                 !tcp_may_update_window(tp, ack, seq, ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale) &&
3963
3964                 /* 4. ... and sits in replay window. */
3965                 (s32)(tp->rx_opt.ts_recent - tp->rx_opt.rcv_tsval) <= (inet_csk(sk)->icsk_rto * 1024) / HZ);
3966 }
3967
3968 static inline bool tcp_paws_discard(const struct sock *sk,
3969                                    const struct sk_buff *skb)
3970 {
3971         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3972
3973         return !tcp_paws_check(&tp->rx_opt, TCP_PAWS_WINDOW) &&
3974                !tcp_disordered_ack(sk, skb);
3975 }
3976
3977 /* Check segment sequence number for validity.
3978  *
3979  * Segment controls are considered valid, if the segment
3980  * fits to the window after truncation to the window. Acceptability
3981  * of data (and SYN, FIN, of course) is checked separately.
3982  * See tcp_data_queue(), for example.
3983  *
3984  * Also, controls (RST is main one) are accepted using RCV.WUP instead
3985  * of RCV.NXT. Peer still did not advance his SND.UNA when we
3986  * delayed ACK, so that hisSND.UNA<=ourRCV.WUP.
3987  * (borrowed from freebsd)
3988  */
3989
3990 static inline bool tcp_sequence(const struct tcp_sock *tp, u32 seq, u32 end_seq)
3991 {
3992         return  !before(end_seq, tp->rcv_wup) &&
3993                 !after(seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp));
3994 }
3995
3996 /* When we get a reset we do this. */
3997 void tcp_reset(struct sock *sk)
3998 {
3999         /* We want the right error as BSD sees it (and indeed as we do). */
4000         switch (sk->sk_state) {
4001         case TCP_SYN_SENT:
4002                 sk->sk_err = ECONNREFUSED;
4003                 break;
4004         case TCP_CLOSE_WAIT:
4005                 sk->sk_err = EPIPE;
4006                 break;
4007         case TCP_CLOSE:
4008                 return;
4009         default:
4010                 sk->sk_err = ECONNRESET;
4011         }
4012         /* This barrier is coupled with smp_rmb() in tcp_poll() */
4013         smp_wmb();
4014
4015         tcp_done(sk);
4016
4017         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4018                 sk->sk_error_report(sk);
4019 }
4020
4021 /*
4022  *      Process the FIN bit. This now behaves as it is supposed to work
4023  *      and the FIN takes effect when it is validly part of sequence
4024  *      space. Not before when we get holes.
4025  *
4026  *      If we are ESTABLISHED, a received fin moves us to CLOSE-WAIT
4027  *      (and thence onto LAST-ACK and finally, CLOSE, we never enter
4028  *      TIME-WAIT)
4029  *
4030  *      If we are in FINWAIT-1, a received FIN indicates simultaneous
4031  *      close and we go into CLOSING (and later onto TIME-WAIT)
4032  *
4033  *      If we are in FINWAIT-2, a received FIN moves us to TIME-WAIT.
4034  */
4035 void tcp_fin(struct sock *sk)
4036 {
4037         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4038
4039         inet_csk_schedule_ack(sk);
4040
4041         sk->sk_shutdown |= RCV_SHUTDOWN;
4042         sock_set_flag(sk, SOCK_DONE);
4043
4044         switch (sk->sk_state) {
4045         case TCP_SYN_RECV:
4046         case TCP_ESTABLISHED:
4047                 /* Move to CLOSE_WAIT */
4048                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSE_WAIT);
4049                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 1;
4050                 break;
4051
4052         case TCP_CLOSE_WAIT:
4053         case TCP_CLOSING:
4054                 /* Received a retransmission of the FIN, do
4055                  * nothing.
4056                  */
4057                 break;
4058         case TCP_LAST_ACK:
4059                 /* RFC793: Remain in the LAST-ACK state. */
4060                 break;
4061
4062         case TCP_FIN_WAIT1:
4063                 /* This case occurs when a simultaneous close
4064                  * happens, we must ack the received FIN and
4065                  * enter the CLOSING state.
4066                  */
4067                 tcp_send_ack(sk);
4068                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSING);
4069                 break;
4070         case TCP_FIN_WAIT2:
4071                 /* Received a FIN -- send ACK and enter TIME_WAIT. */
4072                 tcp_send_ack(sk);
4073                 tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
4074                 break;
4075         default:
4076                 /* Only TCP_LISTEN and TCP_CLOSE are left, in these
4077                  * cases we should never reach this piece of code.
4078                  */
4079                 pr_err("%s: Impossible, sk->sk_state=%d\n",
4080                        __func__, sk->sk_state);
4081                 break;
4082         }
4083
4084         /* It _is_ possible, that we have something out-of-order _after_ FIN.
4085          * Probably, we should reset in this case. For now drop them.
4086          */
4087         skb_rbtree_purge(&tp->out_of_order_queue);
4088         if (tcp_is_sack(tp))
4089                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4090         sk_mem_reclaim(sk);
4091
4092         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
4093                 sk->sk_state_change(sk);
4094
4095                 /* Do not send POLL_HUP for half duplex close. */
4096                 if (sk->sk_shutdown == SHUTDOWN_MASK ||
4097                     sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4098                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_HUP);
4099                 else
4100                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);
4101         }
4102 }
4103
4104 static inline bool tcp_sack_extend(struct tcp_sack_block *sp, u32 seq,
4105                                   u32 end_seq)
4106 {
4107         if (!after(seq, sp->end_seq) && !after(sp->start_seq, end_seq)) {
4108                 if (before(seq, sp->start_seq))
4109                         sp->start_seq = seq;
4110                 if (after(end_seq, sp->end_seq))
4111                         sp->end_seq = end_seq;
4112                 return true;
4113         }
4114         return false;
4115 }
4116
4117 static void tcp_dsack_set(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4118 {
4119         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4120
4121         if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_dsack) {
4122                 int mib_idx;
4123
4124                 if (before(seq, tp->rcv_nxt))
4125                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOLDSENT;
4126                 else
4127                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOFOSENT;
4128
4129                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
4130
4131                 tp->rx_opt.dsack = 1;
4132                 tp->duplicate_sack[0].start_seq = seq;
4133                 tp->duplicate_sack[0].end_seq = end_seq;
4134         }
4135 }
4136
4137 static void tcp_dsack_extend(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4138 {
4139         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4140
4141         if (!tp->rx_opt.dsack)
4142                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4143         else
4144                 tcp_sack_extend(tp->duplicate_sack, seq, end_seq);
4145 }
4146
4147 static void tcp_send_dupack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4148 {
4149         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4150
4151         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
4152             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4153                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4154                 tcp_enter_quickack_mode(sk);
4155
4156                 if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_dsack) {
4157                         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4158
4159                         if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))
4160                                 end_seq = tp->rcv_nxt;
4161                         tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq);
4162                 }
4163         }
4164
4165         tcp_send_ack(sk);
4166 }
4167
4168 /* These routines update the SACK block as out-of-order packets arrive or
4169  * in-order packets close up the sequence space.
4170  */
4171 static void tcp_sack_maybe_coalesce(struct tcp_sock *tp)
4172 {
4173         int this_sack;
4174         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4175         struct tcp_sack_block *swalk = sp + 1;
4176
4177         /* See if the recent change to the first SACK eats into
4178          * or hits the sequence space of other SACK blocks, if so coalesce.
4179          */
4180         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;) {
4181                 if (tcp_sack_extend(sp, swalk->start_seq, swalk->end_seq)) {
4182                         int i;
4183
4184                         /* Zap SWALK, by moving every further SACK up by one slot.
4185                          * Decrease num_sacks.
4186                          */
4187                         tp->rx_opt.num_sacks--;
4188                         for (i = this_sack; i < tp->rx_opt.num_sacks; i++)
4189                                 sp[i] = sp[i + 1];
4190                         continue;
4191                 }
4192                 this_sack++, swalk++;
4193         }
4194 }
4195
4196 static void tcp_sack_new_ofo_skb(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4197 {
4198         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4199         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4200         int cur_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4201         int this_sack;
4202
4203         if (!cur_sacks)
4204                 goto new_sack;
4205
4206         for (this_sack = 0; this_sack < cur_sacks; this_sack++, sp++) {
4207                 if (tcp_sack_extend(sp, seq, end_seq)) {
4208                         /* Rotate this_sack to the first one. */
4209                         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4210                                 swap(*sp, *(sp - 1));
4211                         if (cur_sacks > 1)
4212                                 tcp_sack_maybe_coalesce(tp);
4213                         return;
4214                 }
4215         }
4216
4217         /* Could not find an adjacent existing SACK, build a new one,
4218          * put it at the front, and shift everyone else down.  We
4219          * always know there is at least one SACK present already here.
4220          *
4221          * If the sack array is full, forget about the last one.
4222          */
4223         if (this_sack >= TCP_NUM_SACKS) {
4224                 this_sack--;
4225                 tp->rx_opt.num_sacks--;
4226                 sp--;
4227         }
4228         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4229                 *sp = *(sp - 1);
4230
4231 new_sack:
4232         /* Build the new head SACK, and we're done. */
4233         sp->start_seq = seq;
4234         sp->end_seq = end_seq;
4235         tp->rx_opt.num_sacks++;
4236 }
4237
4238 /* RCV.NXT advances, some SACKs should be eaten. */
4239
4240 static void tcp_sack_remove(struct tcp_sock *tp)
4241 {
4242         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4243         int num_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4244         int this_sack;
4245
4246         /* Empty ofo queue, hence, all the SACKs are eaten. Clear. */
4247         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4248                 tp->rx_opt.num_sacks = 0;
4249                 return;
4250         }
4251
4252         for (this_sack = 0; this_sack < num_sacks;) {
4253                 /* Check if the start of the sack is covered by RCV.NXT. */
4254                 if (!before(tp->rcv_nxt, sp->start_seq)) {
4255                         int i;
4256
4257                         /* RCV.NXT must cover all the block! */
4258                         WARN_ON(before(tp->rcv_nxt, sp->end_seq));
4259
4260                         /* Zap this SACK, by moving forward any other SACKS. */
4261                         for (i = this_sack+1; i < num_sacks; i++)
4262                                 tp->selective_acks[i-1] = tp->selective_acks[i];
4263                         num_sacks--;
4264                         continue;
4265                 }
4266                 this_sack++;
4267                 sp++;
4268         }
4269         tp->rx_opt.num_sacks = num_sacks;
4270 }
4271
4272 enum tcp_queue {
4273         OOO_QUEUE,
4274         RCV_QUEUE,
4275 };
4276
4277 /**
4278  * tcp_try_coalesce - try to merge skb to prior one
4279  * @sk: socket
4280  * @dest: destination queue
4281  * @to: prior buffer
4282  * @from: buffer to add in queue
4283  * @fragstolen: pointer to boolean
4284  *
4285  * Before queueing skb @from after @to, try to merge them
4286  * to reduce overall memory use and queue lengths, if cost is small.
4287  * Packets in ofo or receive queues can stay a long time.
4288  * Better try to coalesce them right now to avoid future collapses.
4289  * Returns true if caller should free @from instead of queueing it
4290  */
4291 static bool tcp_try_coalesce(struct sock *sk,
4292                              enum tcp_queue dest,
4293                              struct sk_buff *to,
4294                              struct sk_buff *from,
4295                              bool *fragstolen)
4296 {
4297         int delta;
4298
4299         *fragstolen = false;
4300
4301         /* Its possible this segment overlaps with prior segment in queue */
4302         if (TCP_SKB_CB(from)->seq != TCP_SKB_CB(to)->end_seq)
4303                 return false;
4304
4305         if (!skb_try_coalesce(to, from, fragstolen, &delta))
4306                 return false;
4307
4308         atomic_add(delta, &sk->sk_rmem_alloc);
4309         sk_mem_charge(sk, delta);
4310         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOALESCE);
4311         TCP_SKB_CB(to)->end_seq = TCP_SKB_CB(from)->end_seq;
4312         TCP_SKB_CB(to)->ack_seq = TCP_SKB_CB(from)->ack_seq;
4313         TCP_SKB_CB(to)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(from)->tcp_flags;
4314
4315         if (TCP_SKB_CB(from)->has_rxtstamp) {
4316                 TCP_SKB_CB(to)->has_rxtstamp = true;
4317                 if (dest == OOO_QUEUE)
4318                         TCP_SKB_CB(to)->swtstamp = TCP_SKB_CB(from)->swtstamp;
4319                 else
4320                         to->tstamp = from->tstamp;
4321         }
4322
4323         return true;
4324 }
4325
4326 static void tcp_drop(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4327 {
4328         sk_drops_add(sk, skb);
4329         __kfree_skb(skb);
4330 }
4331
4332 /* This one checks to see if we can put data from the
4333  * out_of_order queue into the receive_queue.
4334  */
4335 static void tcp_ofo_queue(struct sock *sk)
4336 {
4337         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4338         __u32 dsack_high = tp->rcv_nxt;
4339         bool fin, fragstolen, eaten;
4340         struct sk_buff *skb, *tail;
4341         struct rb_node *p;
4342
4343         p = rb_first(&tp->out_of_order_queue);
4344         while (p) {
4345                 skb = rb_entry(p, struct sk_buff, rbnode);
4346                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
4347                         break;
4348
4349                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack_high)) {
4350                         __u32 dsack = dsack_high;
4351                         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, dsack_high))
4352                                 dsack_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4353                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack);
4354                 }
4355                 p = rb_next(p);
4356                 rb_erase(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4357                 /* Replace tstamp which was stomped by rbnode */
4358                 if (TCP_SKB_CB(skb)->has_rxtstamp)
4359                         skb->tstamp = TCP_SKB_CB(skb)->swtstamp;
4360
4361                 if (unlikely(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))) {
4362                         SOCK_DEBUG(sk, "ofo packet was already received\n");
4363                         tcp_drop(sk, skb);
4364                         continue;
4365                 }
4366                 SOCK_DEBUG(sk, "ofo requeuing : rcv_next %X seq %X - %X\n",
4367                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4368                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4369
4370                 tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4371                 eaten = tail && tcp_try_coalesce(sk, RCV_QUEUE,
4372                                                  tail, skb, &fragstolen);
4373                 tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4374                 fin = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN;
4375                 if (!eaten)
4376                         __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4377                 else
4378                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4379
4380                 if (unlikely(fin)) {
4381                         tcp_fin(sk);
4382                         /* tcp_fin() purges tp->out_of_order_queue,
4383                          * so we must end this loop right now.
4384                          */
4385                         break;
4386                 }
4387         }
4388 }
4389
4390 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk);
4391 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk);
4392
4393 static int tcp_try_rmem_schedule(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4394                                  unsigned int size)
4395 {
4396         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf ||
4397             !sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4398
4399                 if (tcp_prune_queue(sk) < 0)
4400                         return -1;
4401
4402                 while (!sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4403                         if (!tcp_prune_ofo_queue(sk))
4404                                 return -1;
4405                 }
4406         }
4407         return 0;
4408 }
4409
4410 static void tcp_data_queue_ofo(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4411 {
4412         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4413         struct rb_node **p, *q, *parent;
4414         struct sk_buff *skb1;
4415         u32 seq, end_seq;
4416         bool fragstolen;
4417
4418         tcp_ecn_check_ce(tp, skb);
4419
4420         if (unlikely(tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))) {
4421                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFODROP);
4422                 tcp_drop(sk, skb);
4423                 return;
4424         }
4425
4426         /* Stash tstamp to avoid being stomped on by rbnode */
4427         if (TCP_SKB_CB(skb)->has_rxtstamp)
4428                 TCP_SKB_CB(skb)->swtstamp = skb->tstamp;
4429
4430         /* Disable header prediction. */
4431         tp->pred_flags = 0;
4432         inet_csk_schedule_ack(sk);
4433
4434         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOQUEUE);
4435         seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4436         end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4437         SOCK_DEBUG(sk, "out of order segment: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4438                    tp->rcv_nxt, seq, end_seq);
4439
4440         p = &tp->out_of_order_queue.rb_node;
4441         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4442                 /* Initial out of order segment, build 1 SACK. */
4443                 if (tcp_is_sack(tp)) {
4444                         tp->rx_opt.num_sacks = 1;
4445                         tp->selective_acks[0].start_seq = seq;
4446                         tp->selective_acks[0].end_seq = end_seq;
4447                 }
4448                 rb_link_node(&skb->rbnode, NULL, p);
4449                 rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4450                 tp->ooo_last_skb = skb;
4451                 goto end;
4452         }
4453
4454         /* In the typical case, we are adding an skb to the end of the list.
4455          * Use of ooo_last_skb avoids the O(Log(N)) rbtree lookup.
4456          */
4457         if (tcp_try_coalesce(sk, OOO_QUEUE, tp->ooo_last_skb,
4458                              skb, &fragstolen)) {
4459 coalesce_done:
4460                 tcp_grow_window(sk, skb);
4461                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4462                 skb = NULL;
4463                 goto add_sack;
4464         }
4465         /* Can avoid an rbtree lookup if we are adding skb after ooo_last_skb */
4466         if (!before(seq, TCP_SKB_CB(tp->ooo_last_skb)->end_seq)) {
4467                 parent = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
4468                 p = &parent->rb_right;
4469                 goto insert;
4470         }
4471
4472         /* Find place to insert this segment. Handle overlaps on the way. */
4473         parent = NULL;
4474         while (*p) {
4475                 parent = *p;
4476                 skb1 = rb_entry(parent, struct sk_buff, rbnode);
4477                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4478                         p = &parent->rb_left;
4479                         continue;
4480                 }
4481                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4482                         if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4483                                 /* All the bits are present. Drop. */
4484                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4485                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4486                                 __kfree_skb(skb);
4487                                 skb = NULL;
4488                                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4489                                 goto add_sack;
4490                         }
4491                         if (after(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4492                                 /* Partial overlap. */
4493                                 tcp_dsack_set(sk, seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4494                         } else {
4495                                 /* skb's seq == skb1's seq and skb covers skb1.
4496                                  * Replace skb1 with skb.
4497                                  */
4498                                 rb_replace_node(&skb1->rbnode, &skb->rbnode,
4499                                                 &tp->out_of_order_queue);
4500                                 tcp_dsack_extend(sk,
4501                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4502                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4503                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4504                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4505                                 __kfree_skb(skb1);
4506                                 goto merge_right;
4507                         }
4508                 } else if (tcp_try_coalesce(sk, OOO_QUEUE, skb1,
4509                                             skb, &fragstolen)) {
4510                         goto coalesce_done;
4511                 }
4512                 p = &parent->rb_right;
4513         }
4514 insert:
4515         /* Insert segment into RB tree. */
4516         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
4517         rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4518
4519 merge_right:
4520         /* Remove other segments covered by skb. */
4521         while ((q = rb_next(&skb->rbnode)) != NULL) {
4522                 skb1 = rb_entry(q, struct sk_buff, rbnode);
4523
4524                 if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4525                         break;
4526                 if (before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4527                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4528                                          end_seq);
4529                         break;
4530                 }
4531                 rb_erase(&skb1->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4532                 tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4533                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4534                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4535                 tcp_drop(sk, skb1);
4536         }
4537         /* If there is no skb after us, we are the last_skb ! */
4538         if (!q)
4539                 tp->ooo_last_skb = skb;
4540
4541 add_sack:
4542         if (tcp_is_sack(tp))
4543                 tcp_sack_new_ofo_skb(sk, seq, end_seq);
4544 end:
4545         if (skb) {
4546                 tcp_grow_window(sk, skb);
4547                 skb_condense(skb);
4548                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4549         }
4550 }
4551
4552 static int __must_check tcp_queue_rcv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int hdrlen,
4553                   bool *fragstolen)
4554 {
4555         int eaten;
4556         struct sk_buff *tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4557
4558         __skb_pull(skb, hdrlen);
4559         eaten = (tail &&
4560                  tcp_try_coalesce(sk, RCV_QUEUE, tail,
4561                                   skb, fragstolen)) ? 1 : 0;
4562         tcp_rcv_nxt_update(tcp_sk(sk), TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4563         if (!eaten) {
4564                 __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4565                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4566         }
4567         return eaten;
4568 }
4569
4570 int tcp_send_rcvq(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size)
4571 {
4572         struct sk_buff *skb;
4573         int err = -ENOMEM;
4574         int data_len = 0;
4575         bool fragstolen;
4576
4577         if (size == 0)
4578                 return 0;
4579
4580         if (size > PAGE_SIZE) {
4581                 int npages = min_t(size_t, size >> PAGE_SHIFT, MAX_SKB_FRAGS);
4582
4583                 data_len = npages << PAGE_SHIFT;
4584                 size = data_len + (size & ~PAGE_MASK);
4585         }
4586         skb = alloc_skb_with_frags(size - data_len, data_len,
4587                                    PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER,
4588                                    &err, sk->sk_allocation);
4589         if (!skb)
4590                 goto err;
4591
4592         skb_put(skb, size - data_len);
4593         skb->data_len = data_len;
4594         skb->len = size;
4595
4596         if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))
4597                 goto err_free;
4598
4599         err = skb_copy_datagram_from_iter(skb, 0, &msg->msg_iter, size);
4600         if (err)
4601                 goto err_free;
4602
4603         TCP_SKB_CB(skb)->seq = tcp_sk(sk)->rcv_nxt;
4604         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + size;
4605         TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tcp_sk(sk)->snd_una - 1;
4606
4607         if (tcp_queue_rcv(sk, skb, 0, &fragstolen)) {
4608                 WARN_ON_ONCE(fragstolen); /* should not happen */
4609                 __kfree_skb(skb);
4610         }
4611         return size;
4612
4613 err_free:
4614         kfree_skb(skb);
4615 err:
4616         return err;
4617
4618 }
4619
4620 static void tcp_data_queue(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4621 {
4622         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4623         bool fragstolen;
4624         int eaten;
4625
4626         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) {
4627                 __kfree_skb(skb);
4628                 return;
4629         }
4630         skb_dst_drop(skb);
4631         __skb_pull(skb, tcp_hdr(skb)->doff * 4);
4632
4633         tcp_ecn_accept_cwr(tp, skb);
4634
4635         tp->rx_opt.dsack = 0;
4636
4637         /*  Queue data for delivery to the user.
4638          *  Packets in sequence go to the receive queue.
4639          *  Out of sequence packets to the out_of_order_queue.
4640          */
4641         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt) {
4642                 if (tcp_receive_window(tp) == 0)
4643                         goto out_of_window;
4644
4645                 /* Ok. In sequence. In window. */
4646 queue_and_out:
4647                 if (skb_queue_len(&sk->sk_receive_queue) == 0)
4648                         sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
4649                 else if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))
4650                         goto drop;
4651
4652                 eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, 0, &fragstolen);
4653                 tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4654                 if (skb->len)
4655                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
4656                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
4657                         tcp_fin(sk);
4658
4659                 if (!RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4660                         tcp_ofo_queue(sk);
4661
4662                         /* RFC2581. 4.2. SHOULD send immediate ACK, when
4663                          * gap in queue is filled.
4664                          */
4665                         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
4666                                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 0;
4667                 }
4668
4669                 if (tp->rx_opt.num_sacks)
4670                         tcp_sack_remove(tp);
4671
4672                 tcp_fast_path_check(sk);
4673
4674                 if (eaten > 0)
4675                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4676                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4677                         sk->sk_data_ready(sk);
4678                 return;
4679         }
4680
4681         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
4682                 /* A retransmit, 2nd most common case.  Force an immediate ack. */
4683                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4684                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4685
4686 out_of_window:
4687                 tcp_enter_quickack_mode(sk);
4688                 inet_csk_schedule_ack(sk);
4689 drop:
4690                 tcp_drop(sk, skb);
4691                 return;
4692         }
4693
4694         /* Out of window. F.e. zero window probe. */
4695         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp)))
4696                 goto out_of_window;
4697
4698         tcp_enter_quickack_mode(sk);
4699
4700         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4701                 /* Partial packet, seq < rcv_next < end_seq */
4702                 SOCK_DEBUG(sk, "partial packet: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4703                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4704                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4705
4706                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt);
4707
4708                 /* If window is closed, drop tail of packet. But after
4709                  * remembering D-SACK for its head made in previous line.
4710                  */
4711                 if (!tcp_receive_window(tp))
4712                         goto out_of_window;
4713                 goto queue_and_out;
4714         }
4715
4716         tcp_data_queue_ofo(sk, skb);
4717 }
4718
4719 static struct sk_buff *tcp_skb_next(struct sk_buff *skb, struct sk_buff_head *list)
4720 {
4721         if (list)
4722                 return !skb_queue_is_last(list, skb) ? skb->next : NULL;
4723
4724         return rb_entry_safe(rb_next(&skb->rbnode), struct sk_buff, rbnode);
4725 }
4726
4727 static struct sk_buff *tcp_collapse_one(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4728                                         struct sk_buff_head *list,
4729                                         struct rb_root *root)
4730 {
4731         struct sk_buff *next = tcp_skb_next(skb, list);
4732
4733         if (list)
4734                 __skb_unlink(skb, list);
4735         else
4736                 rb_erase(&skb->rbnode, root);
4737
4738         __kfree_skb(skb);
4739         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOLLAPSED);
4740
4741         return next;
4742 }
4743
4744 /* Insert skb into rb tree, ordered by TCP_SKB_CB(skb)->seq */
4745 static void tcp_rbtree_insert(struct rb_root *root, struct sk_buff *skb)
4746 {
4747         struct rb_node **p = &root->rb_node;
4748         struct rb_node *parent = NULL;
4749         struct sk_buff *skb1;
4750
4751         while (*p) {
4752                 parent = *p;
4753                 skb1 = rb_entry(parent, struct sk_buff, rbnode);
4754                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4755                         p = &parent->rb_left;
4756                 else
4757                         p = &parent->rb_right;
4758         }
4759         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
4760         rb_insert_color(&skb->rbnode, root);
4761 }
4762
4763 /* Collapse contiguous sequence of skbs head..tail with
4764  * sequence numbers start..end.
4765  *
4766  * If tail is NULL, this means until the end of the queue.
4767  *
4768  * Segments with FIN/SYN are not collapsed (only because this
4769  * simplifies code)
4770  */
4771 static void
4772 tcp_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff_head *list, struct rb_root *root,
4773              struct sk_buff *head, struct sk_buff *tail, u32 start, u32 end)
4774 {
4775         struct sk_buff *skb = head, *n;
4776         struct sk_buff_head tmp;
4777         bool end_of_skbs;
4778
4779         /* First, check that queue is collapsible and find
4780          * the point where collapsing can be useful.
4781          */
4782 restart:
4783         for (end_of_skbs = true; skb != NULL && skb != tail; skb = n) {
4784                 n = tcp_skb_next(skb, list);
4785
4786                 /* No new bits? It is possible on ofo queue. */
4787                 if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4788                         skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
4789                         if (!skb)
4790                                 break;
4791                         goto restart;
4792                 }
4793
4794                 /* The first skb to collapse is:
4795                  * - not SYN/FIN and
4796                  * - bloated or contains data before "start" or
4797                  *   overlaps to the next one.
4798                  */
4799                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)) &&
4800                     (tcp_win_from_space(skb->truesize) > skb->len ||
4801                      before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start))) {
4802                         end_of_skbs = false;
4803                         break;
4804                 }
4805
4806                 if (n && n != tail &&
4807                     TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(n)->seq) {
4808                         end_of_skbs = false;
4809                         break;
4810                 }
4811
4812                 /* Decided to skip this, advance start seq. */
4813                 start = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4814         }
4815         if (end_of_skbs ||
4816             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
4817                 return;
4818
4819         __skb_queue_head_init(&tmp);
4820
4821         while (before(start, end)) {
4822                 int copy = min_t(int, SKB_MAX_ORDER(0, 0), end - start);
4823                 struct sk_buff *nskb;
4824
4825                 nskb = alloc_skb(copy, GFP_ATOMIC);
4826                 if (!nskb)
4827                         break;
4828
4829                 memcpy(nskb->cb, skb->cb, sizeof(skb->cb));
4830                 TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = start;
4831                 if (list)
4832                         __skb_queue_before(list, skb, nskb);
4833                 else
4834                         __skb_queue_tail(&tmp, nskb); /* defer rbtree insertion */
4835                 skb_set_owner_r(nskb, sk);
4836
4837                 /* Copy data, releasing collapsed skbs. */
4838                 while (copy > 0) {
4839                         int offset = start - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4840                         int size = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - start;
4841
4842                         BUG_ON(offset < 0);
4843                         if (size > 0) {
4844                                 size = min(copy, size);
4845                                 if (skb_copy_bits(skb, offset, skb_put(nskb, size), size))
4846                                         BUG();
4847                                 TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq += size;
4848                                 copy -= size;
4849                                 start += size;
4850                         }
4851                         if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4852                                 skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
4853                                 if (!skb ||
4854                                     skb == tail ||
4855                                     (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
4856                                         goto end;
4857                         }
4858                 }
4859         }
4860 end:
4861         skb_queue_walk_safe(&tmp, skb, n)
4862                 tcp_rbtree_insert(root, skb);
4863 }
4864
4865 /* Collapse ofo queue. Algorithm: select contiguous sequence of skbs
4866  * and tcp_collapse() them until all the queue is collapsed.
4867  */
4868 static void tcp_collapse_ofo_queue(struct sock *sk)
4869 {
4870         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4871         struct sk_buff *skb, *head;
4872         struct rb_node *p;
4873         u32 start, end;
4874
4875         p = rb_first(&tp->out_of_order_queue);
4876         skb = rb_entry_safe(p, struct sk_buff, rbnode);
4877 new_range:
4878         if (!skb) {
4879                 p = rb_last(&tp->out_of_order_queue);
4880                 /* Note: This is possible p is NULL here. We do not
4881                  * use rb_entry_safe(), as ooo_last_skb is valid only
4882                  * if rbtree is not empty.
4883                  */
4884                 tp->ooo_last_skb = rb_entry(p, struct sk_buff, rbnode);
4885                 return;
4886         }
4887         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4888         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4889
4890         for (head = skb;;) {
4891                 skb = tcp_skb_next(skb, NULL);
4892
4893                 /* Range is terminated when we see a gap or when
4894                  * we are at the queue end.
4895                  */
4896                 if (!skb ||
4897                     after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end) ||
4898                     before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start)) {
4899                         tcp_collapse(sk, NULL, &tp->out_of_order_queue,
4900                                      head, skb, start, end);
4901                         goto new_range;
4902                 }
4903
4904                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start)))
4905                         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4906                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end))
4907                         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4908         }
4909 }
4910
4911 /*
4912  * Clean the out-of-order queue to make room.
4913  * We drop high sequences packets to :
4914  * 1) Let a chance for holes to be filled.
4915  * 2) not add too big latencies if thousands of packets sit there.
4916  *    (But if application shrinks SO_RCVBUF, we could still end up
4917  *     freeing whole queue here)
4918  *
4919  * Return true if queue has shrunk.
4920  */
4921 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk)
4922 {
4923         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4924         struct rb_node *node, *prev;
4925
4926         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
4927                 return false;
4928
4929         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_OFOPRUNED);
4930         node = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
4931         do {
4932                 prev = rb_prev(node);
4933                 rb_erase(node, &tp->out_of_order_queue);
4934                 tcp_drop(sk, rb_entry(node, struct sk_buff, rbnode));
4935                 sk_mem_reclaim(sk);
4936                 if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf &&
4937                     !tcp_under_memory_pressure(sk))
4938                         break;
4939                 node = prev;
4940         } while (node);
4941         tp->ooo_last_skb = rb_entry(prev, struct sk_buff, rbnode);
4942
4943         /* Reset SACK state.  A conforming SACK implementation will
4944          * do the same at a timeout based retransmit.  When a connection
4945          * is in a sad state like this, we care only about integrity
4946          * of the connection not performance.
4947          */
4948         if (tp->rx_opt.sack_ok)
4949                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4950         return true;
4951 }
4952
4953 /* Reduce allocated memory if we can, trying to get
4954  * the socket within its memory limits again.
4955  *
4956  * Return less than zero if we should start dropping frames
4957  * until the socket owning process reads some of the data
4958  * to stabilize the situation.
4959  */
4960 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk)
4961 {
4962         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4963
4964         SOCK_DEBUG(sk, "prune_queue: c=%x\n", tp->copied_seq);
4965
4966         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PRUNECALLED);
4967
4968         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) >= sk->sk_rcvbuf)
4969                 tcp_clamp_window(sk);
4970         else if (tcp_under_memory_pressure(sk))
4971                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, 4U * tp->advmss);
4972
4973         tcp_collapse_ofo_queue(sk);
4974         if (!skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue))
4975                 tcp_collapse(sk, &sk->sk_receive_queue, NULL,
4976                              skb_peek(&sk->sk_receive_queue),
4977                              NULL,
4978                              tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
4979         sk_mem_reclaim(sk);
4980
4981         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
4982                 return 0;
4983
4984         /* Collapsing did not help, destructive actions follow.
4985          * This must not ever occur. */
4986
4987         tcp_prune_ofo_queue(sk);
4988
4989         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
4990                 return 0;
4991
4992         /* If we are really being abused, tell the caller to silently
4993          * drop receive data on the floor.  It will get retransmitted
4994          * and hopefully then we'll have sufficient space.
4995          */
4996         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_RCVPRUNED);
4997
4998         /* Massive buffer overcommit. */
4999         tp->pred_flags = 0;
5000         return -1;
5001 }
5002
5003 static bool tcp_should_expand_sndbuf(const struct sock *sk)
5004 {
5005         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5006
5007         /* If the user specified a specific send buffer setting, do
5008          * not modify it.
5009          */
5010         if (sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK)
5011                 return false;
5012
5013         /* If we are under global TCP memory pressure, do not expand.  */
5014         if (tcp_under_memory_pressure(sk))
5015                 return false;
5016
5017         /* If we are under soft global TCP memory pressure, do not expand.  */
5018         if (sk_memory_allocated(sk) >= sk_prot_mem_limits(sk, 0))
5019                 return false;
5020
5021         /* If we filled the congestion window, do not expand.  */
5022         if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
5023                 return false;
5024
5025         return true;
5026 }
5027
5028 /* When incoming ACK allowed to free some skb from write_queue,
5029  * we remember this event in flag SOCK_QUEUE_SHRUNK and wake up socket
5030  * on the exit from tcp input handler.
5031  *
5032  * PROBLEM: sndbuf expansion does not work well with largesend.
5033  */
5034 static void tcp_new_space(struct sock *sk)
5035 {
5036         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5037
5038         if (tcp_should_expand_sndbuf(sk)) {
5039                 tcp_sndbuf_expand(sk);
5040                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
5041         }
5042
5043         sk->sk_write_space(sk);
5044 }
5045
5046 static void tcp_check_space(struct sock *sk)
5047 {
5048         if (sock_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK)) {
5049                 sock_reset_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
5050                 /* pairs with tcp_poll() */
5051                 smp_mb();
5052                 if (sk->sk_socket &&
5053                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
5054                         tcp_new_space(sk);
5055                         if (!test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags))
5056                                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
5057                 }
5058         }
5059 }
5060
5061 static inline void tcp_data_snd_check(struct sock *sk)
5062 {
5063         tcp_push_pending_frames(sk);
5064         tcp_check_space(sk);
5065 }
5066
5067 /*
5068  * Check if sending an ack is needed.
5069  */
5070 static void __tcp_ack_snd_check(struct sock *sk, int ofo_possible)
5071 {
5072         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5073
5074             /* More than one full frame received... */
5075         if (((tp->rcv_nxt - tp->rcv_wup) > inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss &&
5076              /* ... and right edge of window advances far enough.
5077               * (tcp_recvmsg() will send ACK otherwise). Or...
5078               */
5079              __tcp_select_window(sk) >= tp->rcv_wnd) ||
5080             /* We ACK each frame or... */
5081             tcp_in_quickack_mode(sk) ||
5082             /* We have out of order data. */
5083             (ofo_possible && !RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))) {
5084                 /* Then ack it now */
5085                 tcp_send_ack(sk);
5086         } else {
5087                 /* Else, send delayed ack. */
5088                 tcp_send_delayed_ack(sk);
5089         }
5090 }
5091
5092 static inline void tcp_ack_snd_check(struct sock *sk)
5093 {
5094         if (!inet_csk_ack_scheduled(sk)) {
5095                 /* We sent a data segment already. */
5096                 return;
5097         }
5098         __tcp_ack_snd_check(sk, 1);
5099 }
5100
5101 /*
5102  *      This routine is only called when we have urgent data
5103  *      signaled. Its the 'slow' part of tcp_urg. It could be
5104  *      moved inline now as tcp_urg is only called from one
5105  *      place. We handle URGent data wrong. We have to - as
5106  *      BSD still doesn't use the correction from RFC961.
5107  *      For 1003.1g we should support a new option TCP_STDURG to permit
5108  *      either form (or just set the sysctl tcp_stdurg).
5109  */
5110
5111 static void tcp_check_urg(struct sock *sk, const struct tcphdr *th)
5112 {
5113         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5114         u32 ptr = ntohs(th->urg_ptr);
5115
5116         if (ptr && !sysctl_tcp_stdurg)
5117                 ptr--;
5118         ptr += ntohl(th->seq);
5119
5120         /* Ignore urgent data that we've already seen and read. */
5121         if (after(tp->copied_seq, ptr))
5122                 return;
5123
5124         /* Do not replay urg ptr.
5125          *
5126          * NOTE: interesting situation not covered by specs.
5127          * Misbehaving sender may send urg ptr, pointing to segment,
5128          * which we already have in ofo queue. We are not able to fetch
5129          * such data and will stay in TCP_URG_NOTYET until will be eaten
5130          * by recvmsg(). Seems, we are not obliged to handle such wicked
5131          * situations. But it is worth to think about possibility of some
5132          * DoSes using some hypothetical application level deadlock.
5133          */
5134         if (before(ptr, tp->rcv_nxt))
5135                 return;
5136
5137         /* Do we already have a newer (or duplicate) urgent pointer? */
5138         if (tp->urg_data && !after(ptr, tp->urg_seq))
5139                 return;
5140
5141         /* Tell the world about our new urgent pointer. */
5142         sk_send_sigurg(sk);
5143
5144         /* We may be adding urgent data when the last byte read was
5145          * urgent. To do this requires some care. We cannot just ignore
5146          * tp->copied_seq since we would read the last urgent byte again
5147          * as data, nor can we alter copied_seq until this data arrives
5148          * or we break the semantics of SIOCATMARK (and thus sockatmark())
5149          *
5150          * NOTE. Double Dutch. Rendering to plain English: author of comment
5151          * above did something sort of  send("A", MSG_OOB); send("B", MSG_OOB);
5152          * and expect that both A and B disappear from stream. This is _wrong_.
5153          * Though this happens in BSD with high probability, this is occasional.
5154          * Any application relying on this is buggy. Note also, that fix "works"
5155          * only in this artificial test. Insert some normal data between A and B and we will
5156          * decline of BSD again. Verdict: it is better to remove to trap
5157          * buggy users.
5158          */
5159         if (tp->urg_seq == tp->copied_seq && tp->urg_data &&
5160             !sock_flag(sk, SOCK_URGINLINE) && tp->copied_seq != tp->rcv_nxt) {
5161                 struct sk_buff *skb = skb_peek(&sk->sk_receive_queue);
5162                 tp->copied_seq++;
5163                 if (skb && !before(tp->copied_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5164                         __skb_unlink(skb, &sk->sk_receive_queue);
5165                         __kfree_skb(skb);
5166                 }
5167         }
5168
5169         tp->urg_data = TCP_URG_NOTYET;
5170         tp->urg_seq = ptr;
5171
5172         /* Disable header prediction. */
5173         tp->pred_flags = 0;
5174 }
5175
5176 /* This is the 'fast' part of urgent handling. */
5177 static void tcp_urg(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, const struct tcphdr *th)
5178 {
5179         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5180
5181         /* Check if we get a new urgent pointer - normally not. */
5182         if (th->urg)
5183                 tcp_check_urg(sk, th);
5184
5185         /* Do we wait for any urgent data? - normally not... */
5186         if (tp->urg_data == TCP_URG_NOTYET) {
5187                 u32 ptr = tp->urg_seq - ntohl(th->seq) + (th->doff * 4) -
5188                           th->syn;
5189
5190                 /* Is the urgent pointer pointing into this packet? */
5191                 if (ptr < skb->len) {
5192                         u8 tmp;
5193                         if (skb_copy_bits(skb, ptr, &tmp, 1))
5194                                 BUG();
5195                         tp->urg_data = TCP_URG_VALID | tmp;
5196                         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
5197                                 sk->sk_data_ready(sk);
5198                 }
5199         }
5200 }
5201
5202 /* Accept RST for rcv_nxt - 1 after a FIN.
5203  * When tcp connections are abruptly terminated from Mac OSX (via ^C), a
5204  * FIN is sent followed by a RST packet. The RST is sent with the same
5205  * sequence number as the FIN, and thus according to RFC 5961 a challenge
5206  * ACK should be sent. However, Mac OSX rate limits replies to challenge
5207  * ACKs on the closed socket. In addition middleboxes can drop either the
5208  * challenge ACK or a subsequent RST.
5209  */
5210 static bool tcp_reset_check(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
5211 {
5212         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5213
5214         return unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->seq == (tp->rcv_nxt - 1) &&
5215                         (1 << sk->sk_state) & (TCPF_CLOSE_WAIT | TCPF_LAST_ACK |
5216                                                TCPF_CLOSING));
5217 }
5218
5219 /* Does PAWS and seqno based validation of an incoming segment, flags will
5220  * play significant role here.
5221  */
5222 static bool tcp_validate_incoming(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5223                                   const struct tcphdr *th, int syn_inerr)
5224 {
5225         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5226         bool rst_seq_match = false;
5227
5228         /* RFC1323: H1. Apply PAWS check first. */
5229         if (tcp_fast_parse_options(sock_net(sk), skb, th, tp) &&
5230             tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5231             tcp_paws_discard(sk, skb)) {
5232                 if (!th->rst) {
5233                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSESTABREJECTED);
5234                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5235                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDPAWS,
5236                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5237                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5238                         goto discard;
5239                 }
5240                 /* Reset is accepted even if it did not pass PAWS. */
5241         }
5242
5243         /* Step 1: check sequence number */
5244         if (!tcp_sequence(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5245                 /* RFC793, page 37: "In all states except SYN-SENT, all reset
5246                  * (RST) segments are validated by checking their SEQ-fields."
5247                  * And page 69: "If an incoming segment is not acceptable,
5248                  * an acknowledgment should be sent in reply (unless the RST
5249                  * bit is set, if so drop the segment and return)".
5250                  */
5251                 if (!th->rst) {
5252                         if (th->syn)
5253                                 goto syn_challenge;
5254                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5255                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDSEQ,
5256                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5257                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5258                 } else if (tcp_reset_check(sk, skb)) {
5259                         tcp_reset(sk);
5260                 }
5261                 goto discard;
5262         }
5263
5264         /* Step 2: check RST bit */
5265         if (th->rst) {
5266                 /* RFC 5961 3.2 (extend to match against (RCV.NXT - 1) after a
5267                  * FIN and SACK too if available):
5268                  * If seq num matches RCV.NXT or (RCV.NXT - 1) after a FIN, or
5269                  * the right-most SACK block,
5270                  * then
5271                  *     RESET the connection
5272                  * else
5273                  *     Send a challenge ACK
5274                  */
5275                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt ||
5276                     tcp_reset_check(sk, skb)) {
5277                         rst_seq_match = true;
5278                 } else if (tcp_is_sack(tp) && tp->rx_opt.num_sacks > 0) {
5279                         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
5280                         int max_sack = sp[0].end_seq;
5281                         int this_sack;
5282
5283                         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;
5284                              ++this_sack) {
5285                                 max_sack = after(sp[this_sack].end_seq,
5286                                                  max_sack) ?
5287                                         sp[this_sack].end_seq : max_sack;
5288                         }
5289
5290                         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == max_sack)
5291                                 rst_seq_match = true;
5292                 }
5293
5294                 if (rst_seq_match)
5295                         tcp_reset(sk);
5296                 else {
5297                         /* Disable TFO if RST is out-of-order
5298                          * and no data has been received
5299                          * for current active TFO socket
5300                          */
5301                         if (tp->syn_fastopen && !tp->data_segs_in &&
5302                             sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED)
5303                                 tcp_fastopen_active_disable(sk);
5304                         tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5305                 }
5306                 goto discard;
5307         }
5308
5309         /* step 3: check security and precedence [ignored] */
5310
5311         /* step 4: Check for a SYN
5312          * RFC 5961 4.2 : Send a challenge ack
5313          */
5314         if (th->syn) {
5315 syn_challenge:
5316                 if (syn_inerr)
5317                         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5318                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNCHALLENGE);
5319                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5320                 goto discard;
5321         }
5322
5323         return true;
5324
5325 discard:
5326         tcp_drop(sk, skb);
5327         return false;
5328 }
5329
5330 /*
5331  *      TCP receive function for the ESTABLISHED state.
5332  *
5333  *      It is split into a fast path and a slow path. The fast path is
5334  *      disabled when:
5335  *      - A zero window was announced from us - zero window probing
5336  *        is only handled properly in the slow path.
5337  *      - Out of order segments arrived.
5338  *      - Urgent data is expected.
5339  *      - There is no buffer space left
5340  *      - Unexpected TCP flags/window values/header lengths are received
5341  *        (detected by checking the TCP header against pred_flags)
5342  *      - Data is sent in both directions. Fast path only supports pure senders
5343  *        or pure receivers (this means either the sequence number or the ack
5344  *        value must stay constant)
5345  *      - Unexpected TCP option.
5346  *
5347  *      When these conditions are not satisfied it drops into a standard
5348  *      receive procedure patterned after RFC793 to handle all cases.
5349  *      The first three cases are guaranteed by proper pred_flags setting,
5350  *      the rest is checked inline. Fast processing is turned on in
5351  *      tcp_data_queue when everything is OK.
5352  */
5353 void tcp_rcv_established(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5354                          const struct tcphdr *th)
5355 {
5356         unsigned int len = skb->len;
5357         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5358
5359         tcp_mstamp_refresh(tp);
5360         if (unlikely(!sk->sk_rx_dst))
5361                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5362         /*
5363          *      Header prediction.
5364          *      The code loosely follows the one in the famous
5365          *      "30 instruction TCP receive" Van Jacobson mail.
5366          *
5367          *      Van's trick is to deposit buffers into socket queue
5368          *      on a device interrupt, to call tcp_recv function
5369          *      on the receive process context and checksum and copy
5370          *      the buffer to user space. smart...
5371          *
5372          *      Our current scheme is not silly either but we take the
5373          *      extra cost of the net_bh soft interrupt processing...
5374          *      We do checksum and copy also but from device to kernel.
5375          */
5376
5377         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5378
5379         /*      pred_flags is 0xS?10 << 16 + snd_wnd
5380          *      if header_prediction is to be made
5381          *      'S' will always be tp->tcp_header_len >> 2
5382          *      '?' will be 0 for the fast path, otherwise pred_flags is 0 to
5383          *  turn it off (when there are holes in the receive
5384          *       space for instance)
5385          *      PSH flag is ignored.
5386          */
5387
5388         if ((tcp_flag_word(th) & TCP_HP_BITS) == tp->pred_flags &&
5389             TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt &&
5390             !after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt)) {
5391                 int tcp_header_len = tp->tcp_header_len;
5392
5393                 /* Timestamp header prediction: tcp_header_len
5394                  * is automatically equal to th->doff*4 due to pred_flags
5395                  * match.
5396                  */
5397
5398                 /* Check timestamp */
5399                 if (tcp_header_len == sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) {
5400                         /* No? Slow path! */
5401                         if (!tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
5402                                 goto slow_path;
5403
5404                         /* If PAWS failed, check it more carefully in slow path */
5405                         if ((s32)(tp->rx_opt.rcv_tsval - tp->rx_opt.ts_recent) < 0)
5406                                 goto slow_path;
5407
5408                         /* DO NOT update ts_recent here, if checksum fails
5409                          * and timestamp was corrupted part, it will result
5410                          * in a hung connection since we will drop all
5411                          * future packets due to the PAWS test.
5412                          */
5413                 }
5414
5415                 if (len <= tcp_header_len) {
5416                         /* Bulk data transfer: sender */
5417                         if (len == tcp_header_len) {
5418                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5419                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5420                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5421                                  */
5422                                 if (tcp_header_len ==
5423                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5424                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5425                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5426
5427                                 /* We know that such packets are checksummed
5428                                  * on entry.
5429                                  */
5430                                 tcp_ack(sk, skb, 0);
5431                                 __kfree_skb(skb);
5432                                 tcp_data_snd_check(sk);
5433                                 return;
5434                         } else { /* Header too small */
5435                                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5436                                 goto discard;
5437                         }
5438                 } else {
5439                         int eaten = 0;
5440                         bool fragstolen = false;
5441
5442                         if (tcp_checksum_complete(skb))
5443                                 goto csum_error;
5444
5445                         if ((int)skb->truesize > sk->sk_forward_alloc)
5446                                 goto step5;
5447
5448                         /* Predicted packet is in window by definition.
5449                          * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5450                          * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5451                          */
5452                         if (tcp_header_len ==
5453                             (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5454                             tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5455                                 tcp_store_ts_recent(tp);
5456
5457                         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5458
5459                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITS);
5460
5461                         /* Bulk data transfer: receiver */
5462                         eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, tcp_header_len,
5463                                               &fragstolen);
5464
5465                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
5466
5467                         if (TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq != tp->snd_una) {
5468                                 /* Well, only one small jumplet in fast path... */
5469                                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_DATA);
5470                                 tcp_data_snd_check(sk);
5471                                 if (!inet_csk_ack_scheduled(sk))
5472                                         goto no_ack;
5473                         }
5474
5475                         __tcp_ack_snd_check(sk, 0);
5476 no_ack:
5477                         if (eaten)
5478                                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
5479                         sk->sk_data_ready(sk);
5480                         return;
5481                 }
5482         }
5483
5484 slow_path:
5485         if (len < (th->doff << 2) || tcp_checksum_complete(skb))
5486                 goto csum_error;
5487
5488         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
5489                 goto discard;
5490
5491         /*
5492          *      Standard slow path.
5493          */
5494
5495         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 1))
5496                 return;
5497
5498 step5:
5499         if (tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH | FLAG_UPDATE_TS_RECENT) < 0)
5500                 goto discard;
5501
5502         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5503
5504         /* Process urgent data. */
5505         tcp_urg(sk, skb, th);
5506
5507         /* step 7: process the segment text */
5508         tcp_data_queue(sk, skb);
5509
5510         tcp_data_snd_check(sk);
5511         tcp_ack_snd_check(sk);
5512         return;
5513
5514 csum_error:
5515         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_CSUMERRORS);
5516         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5517
5518 discard:
5519         tcp_drop(sk, skb);
5520 }
5521 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_established);
5522
5523 void tcp_finish_connect(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5524 {
5525         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5526         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5527
5528         tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
5529         icsk->icsk_ack.lrcvtime = tcp_jiffies32;
5530
5531         if (skb) {
5532                 icsk->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5533                 security_inet_conn_established(sk, skb);
5534         }
5535
5536         /* Make sure socket is routed, for correct metrics.  */
5537         icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
5538
5539         tcp_init_metrics(sk);
5540         tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_ACTIVE_ESTABLISHED_CB);
5541         tcp_init_congestion_control(sk);
5542
5543         /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data
5544          * packet.
5545          */
5546         tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
5547
5548         tcp_init_buffer_space(sk);
5549
5550         if (sock_flag(sk, SOCK_KEEPOPEN))
5551                 inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, keepalive_time_when(tp));
5552
5553         if (!tp->rx_opt.snd_wscale)
5554                 __tcp_fast_path_on(tp, tp->snd_wnd);
5555         else
5556                 tp->pred_flags = 0;
5557 }
5558
5559 static bool tcp_rcv_fastopen_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *synack,
5560                                     struct tcp_fastopen_cookie *cookie)
5561 {
5562         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5563         struct sk_buff *data = tp->syn_data ? tcp_write_queue_head(sk) : NULL;
5564         u16 mss = tp->rx_opt.mss_clamp, try_exp = 0;
5565         bool syn_drop = false;
5566
5567         if (mss == tp->rx_opt.user_mss) {
5568                 struct tcp_options_received opt;
5569
5570                 /* Get original SYNACK MSS value if user MSS sets mss_clamp */
5571                 tcp_clear_options(&opt);
5572                 opt.user_mss = opt.mss_clamp = 0;
5573                 tcp_parse_options(sock_net(sk), synack, &opt, 0, NULL);
5574                 mss = opt.mss_clamp;
5575         }
5576
5577         if (!tp->syn_fastopen) {
5578                 /* Ignore an unsolicited cookie */
5579                 cookie->len = -1;
5580         } else if (tp->total_retrans) {
5581                 /* SYN timed out and the SYN-ACK neither has a cookie nor
5582                  * acknowledges data. Presumably the remote received only
5583                  * the retransmitted (regular) SYNs: either the original
5584                  * SYN-data or the corresponding SYN-ACK was dropped.
5585                  */
5586                 syn_drop = (cookie->len < 0 && data);
5587         } else if (cookie->len < 0 && !tp->syn_data) {
5588                 /* We requested a cookie but didn't get it. If we did not use
5589                  * the (old) exp opt format then try so next time (try_exp=1).
5590                  * Otherwise we go back to use the RFC7413 opt (try_exp=2).
5591                  */
5592                 try_exp = tp->syn_fastopen_exp ? 2 : 1;
5593         }
5594
5595         tcp_fastopen_cache_set(sk, mss, cookie, syn_drop, try_exp);
5596
5597         if (data) { /* Retransmit unacked data in SYN */
5598                 tcp_for_write_queue_from(data, sk) {
5599                         if (data == tcp_send_head(sk) ||
5600                             __tcp_retransmit_skb(sk, data, 1))
5601                                 break;
5602                 }
5603                 tcp_rearm_rto(sk);
5604                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5605                                 LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVEFAIL);
5606                 return true;
5607         }
5608         tp->syn_data_acked = tp->syn_data;
5609         if (tp->syn_data_acked)
5610                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5611                                 LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
5612
5613         tcp_fastopen_add_skb(sk, synack);
5614
5615         return false;
5616 }
5617
5618 static int tcp_rcv_synsent_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5619                                          const struct tcphdr *th)
5620 {
5621         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5622         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5623         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
5624         int saved_clamp = tp->rx_opt.mss_clamp;
5625         bool fastopen_fail;
5626
5627         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tp->rx_opt, 0, &foc);
5628         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
5629                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
5630
5631         if (th->ack) {
5632                 /* rfc793:
5633                  * "If the state is SYN-SENT then
5634                  *    first check the ACK bit
5635                  *      If the ACK bit is set
5636                  *        If SEG.ACK =< ISS, or SEG.ACK > SND.NXT, send
5637                  *        a reset (unless the RST bit is set, if so drop
5638                  *        the segment and return)"
5639                  */
5640                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_una) ||
5641                     after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt))
5642                         goto reset_and_undo;
5643
5644                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
5645                     !between(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp,
5646                              tcp_time_stamp(tp))) {
5647                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5648                                         LINUX_MIB_PAWSACTIVEREJECTED);
5649                         goto reset_and_undo;
5650                 }
5651
5652                 /* Now ACK is acceptable.
5653                  *
5654                  * "If the RST bit is set
5655                  *    If the ACK was acceptable then signal the user "error:
5656                  *    connection reset", drop the segment, enter CLOSED state,
5657                  *    delete TCB, and return."
5658                  */
5659
5660                 if (th->rst) {
5661                         tcp_reset(sk);
5662                         goto discard;
5663                 }
5664
5665                 /* rfc793:
5666                  *   "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5667                  *    drop the segment and return."
5668                  *
5669                  *    See note below!
5670                  *                                        --ANK(990513)
5671                  */
5672                 if (!th->syn)
5673                         goto discard_and_undo;
5674
5675                 /* rfc793:
5676                  *   "If the SYN bit is on ...
5677                  *    are acceptable then ...
5678                  *    (our SYN has been ACKed), change the connection
5679                  *    state to ESTABLISHED..."
5680                  */
5681
5682                 tcp_ecn_rcv_synack(tp, th);
5683
5684                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5685                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH);
5686
5687                 /* Ok.. it's good. Set up sequence numbers and
5688                  * move to established.
5689                  */
5690                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5691                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5692
5693                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5694                  * never scaled.
5695                  */
5696                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window);
5697
5698                 if (!tp->rx_opt.wscale_ok) {
5699                         tp->rx_opt.snd_wscale = tp->rx_opt.rcv_wscale = 0;
5700                         tp->window_clamp = min(tp->window_clamp, 65535U);
5701                 }
5702
5703                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5704                         tp->rx_opt.tstamp_ok       = 1;
5705                         tp->tcp_header_len =
5706                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5707                         tp->advmss          -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5708                         tcp_store_ts_recent(tp);
5709                 } else {
5710                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5711                 }
5712
5713                 if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_fack)
5714                         tcp_enable_fack(tp);
5715
5716                 tcp_mtup_init(sk);
5717                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5718                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5719
5720                 /* Remember, tcp_poll() does not lock socket!
5721                  * Change state from SYN-SENT only after copied_seq
5722                  * is initialized. */
5723                 tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
5724
5725                 smp_mb();
5726
5727                 tcp_finish_connect(sk, skb);
5728
5729                 fastopen_fail = (tp->syn_fastopen || tp->syn_data) &&
5730                                 tcp_rcv_fastopen_synack(sk, skb, &foc);
5731
5732                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
5733                         sk->sk_state_change(sk);
5734                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
5735                 }
5736                 if (fastopen_fail)
5737                         return -1;
5738                 if (sk->sk_write_pending ||
5739                     icsk->icsk_accept_queue.rskq_defer_accept ||
5740                     icsk->icsk_ack.pingpong) {
5741                         /* Save one ACK. Data will be ready after
5742                          * several ticks, if write_pending is set.
5743                          *
5744                          * It may be deleted, but with this feature tcpdumps
5745                          * look so _wonderfully_ clever, that I was not able
5746                          * to stand against the temptation 8)     --ANK
5747                          */
5748                         inet_csk_schedule_ack(sk);
5749                         tcp_enter_quickack_mode(sk);
5750                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
5751                                                   TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
5752
5753 discard:
5754                         tcp_drop(sk, skb);
5755                         return 0;
5756                 } else {
5757                         tcp_send_ack(sk);
5758                 }
5759                 return -1;
5760         }
5761
5762         /* No ACK in the segment */
5763
5764         if (th->rst) {
5765                 /* rfc793:
5766                  * "If the RST bit is set
5767                  *
5768                  *      Otherwise (no ACK) drop the segment and return."
5769                  */
5770
5771                 goto discard_and_undo;
5772         }
5773
5774         /* PAWS check. */
5775         if (tp->rx_opt.ts_recent_stamp && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5776             tcp_paws_reject(&tp->rx_opt, 0))
5777                 goto discard_and_undo;
5778
5779         if (th->syn) {
5780                 /* We see SYN without ACK. It is attempt of
5781                  * simultaneous connect with crossed SYNs.
5782                  * Particularly, it can be connect to self.
5783                  */
5784                 tcp_set_state(sk, TCP_SYN_RECV);
5785
5786                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5787                         tp->rx_opt.tstamp_ok = 1;
5788                         tcp_store_ts_recent(tp);
5789                         tp->tcp_header_len =
5790                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5791                 } else {
5792                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5793                 }
5794
5795                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5796                 tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
5797                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5798
5799                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5800                  * never scaled.
5801                  */
5802                 tp->snd_wnd    = ntohs(th->window);
5803                 tp->snd_wl1    = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5804                 tp->max_window = tp->snd_wnd;
5805
5806                 tcp_ecn_rcv_syn(tp, th);
5807
5808                 tcp_mtup_init(sk);
5809                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5810                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5811
5812                 tcp_send_synack(sk);
5813 #if 0
5814                 /* Note, we could accept data and URG from this segment.
5815                  * There are no obstacles to make this (except that we must
5816                  * either change tcp_recvmsg() to prevent it from returning data
5817                  * before 3WHS completes per RFC793, or employ TCP Fast Open).
5818                  *
5819                  * However, if we ignore data in ACKless segments sometimes,
5820                  * we have no reasons to accept it sometimes.
5821                  * Also, seems the code doing it in step6 of tcp_rcv_state_process
5822                  * is not flawless. So, discard packet for sanity.
5823                  * Uncomment this return to process the data.
5824                  */
5825                 return -1;
5826 #else
5827                 goto discard;
5828 #endif
5829         }
5830         /* "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5831          * drop the segment and return."
5832          */
5833
5834 discard_and_undo:
5835         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5836         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
5837         goto discard;
5838
5839 reset_and_undo:
5840         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5841         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
5842         return 1;
5843 }
5844
5845 /*
5846  *      This function implements the receiving procedure of RFC 793 for
5847  *      all states except ESTABLISHED and TIME_WAIT.
5848  *      It's called from both tcp_v4_rcv and tcp_v6_rcv and should be
5849  *      address independent.
5850  */
5851
5852 int tcp_rcv_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5853 {
5854         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5855         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5856         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
5857         struct request_sock *req;
5858         int queued = 0;
5859         bool acceptable;
5860
5861         switch (sk->sk_state) {
5862         case TCP_CLOSE:
5863                 goto discard;
5864
5865         case TCP_LISTEN:
5866                 if (th->ack)
5867                         return 1;
5868
5869                 if (th->rst)
5870                         goto discard;
5871
5872                 if (th->syn) {
5873                         if (th->fin)
5874                                 goto discard;
5875                         /* It is possible that we process SYN packets from backlog,
5876                          * so we need to make sure to disable BH right there.
5877                          */
5878                         local_bh_disable();
5879                         acceptable = icsk->icsk_af_ops->conn_request(sk, skb) >= 0;
5880                         local_bh_enable();
5881
5882                         if (!acceptable)
5883                                 return 1;
5884                         consume_skb(skb);
5885                         return 0;
5886                 }
5887                 goto discard;
5888
5889         case TCP_SYN_SENT:
5890                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5891                 tcp_mstamp_refresh(tp);
5892                 queued = tcp_rcv_synsent_state_process(sk, skb, th);
5893                 if (queued >= 0)
5894                         return queued;
5895
5896                 /* Do step6 onward by hand. */
5897                 tcp_urg(sk, skb, th);
5898                 __kfree_skb(skb);
5899                 tcp_data_snd_check(sk);
5900                 return 0;
5901         }
5902
5903         tcp_mstamp_refresh(tp);
5904         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5905         req = tp->fastopen_rsk;
5906         if (req) {
5907                 WARN_ON_ONCE(sk->sk_state != TCP_SYN_RECV &&
5908                     sk->sk_state != TCP_FIN_WAIT1);
5909
5910                 if (!tcp_check_req(sk, skb, req, true))
5911                         goto discard;
5912         }
5913
5914         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
5915                 goto discard;
5916
5917         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 0))
5918                 return 0;
5919
5920         /* step 5: check the ACK field */
5921         acceptable = tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH |
5922                                       FLAG_UPDATE_TS_RECENT |
5923                                       FLAG_NO_CHALLENGE_ACK) > 0;
5924
5925         if (!acceptable) {
5926                 if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
5927                         return 1;       /* send one RST */
5928                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5929                 goto discard;
5930         }
5931         switch (sk->sk_state) {
5932         case TCP_SYN_RECV:
5933                 if (!tp->srtt_us)
5934                         tcp_synack_rtt_meas(sk, req);
5935
5936                 /* Once we leave TCP_SYN_RECV, we no longer need req
5937                  * so release it.
5938                  */
5939                 if (req) {
5940                         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
5941                         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
5942                 } else {
5943                         /* Make sure socket is routed, for correct metrics. */
5944                         icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
5945                         tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_PASSIVE_ESTABLISHED_CB);
5946                         tcp_init_congestion_control(sk);
5947
5948                         tcp_mtup_init(sk);
5949                         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
5950                         tcp_init_buffer_space(sk);
5951                 }
5952                 smp_mb();
5953                 tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
5954                 sk->sk_state_change(sk);
5955
5956                 /* Note, that this wakeup is only for marginal crossed SYN case.
5957                  * Passively open sockets are not waked up, because
5958                  * sk->sk_sleep == NULL and sk->sk_socket == NULL.
5959                  */
5960                 if (sk->sk_socket)
5961                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
5962
5963                 tp->snd_una = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
5964                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale;
5965                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5966
5967                 if (tp->rx_opt.tstamp_ok)
5968                         tp->advmss -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5969
5970                 if (req) {
5971                         /* Re-arm the timer because data may have been sent out.
5972                          * This is similar to the regular data transmission case
5973                          * when new data has just been ack'ed.
5974                          *
5975                          * (TFO) - we could try to be more aggressive and
5976                          * retransmitting any data sooner based on when they
5977                          * are sent out.
5978                          */
5979                         tcp_rearm_rto(sk);
5980                 } else
5981                         tcp_init_metrics(sk);
5982
5983                 if (!inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
5984                         tcp_update_pacing_rate(sk);
5985
5986                 /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data packet */
5987                 tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
5988
5989                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5990                 tcp_fast_path_on(tp);
5991                 break;
5992
5993         case TCP_FIN_WAIT1: {
5994                 int tmo;
5995
5996                 /* If we enter the TCP_FIN_WAIT1 state and we are a
5997                  * Fast Open socket and this is the first acceptable
5998                  * ACK we have received, this would have acknowledged
5999                  * our SYNACK so stop the SYNACK timer.
6000                  */
6001                 if (req) {
6002                         /* We no longer need the request sock. */
6003                         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
6004                         tcp_rearm_rto(sk);
6005                 }
6006                 if (tp->snd_una != tp->write_seq)
6007                         break;
6008
6009                 tcp_set_state(sk, TCP_FIN_WAIT2);
6010                 sk->sk_shutdown |= SEND_SHUTDOWN;
6011
6012                 sk_dst_confirm(sk);
6013
6014                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
6015                         /* Wake up lingering close() */
6016                         sk->sk_state_change(sk);
6017                         break;
6018                 }
6019
6020                 if (tp->linger2 < 0) {
6021                         tcp_done(sk);
6022                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6023                         return 1;
6024                 }
6025                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6026                     after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6027                         /* Receive out of order FIN after close() */
6028                         if (tp->syn_fastopen && th->fin)
6029                                 tcp_fastopen_active_disable(sk);
6030                         tcp_done(sk);
6031                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6032                         return 1;
6033                 }
6034
6035                 tmo = tcp_fin_time(sk);
6036                 if (tmo > TCP_TIMEWAIT_LEN) {
6037                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo - TCP_TIMEWAIT_LEN);
6038                 } else if (th->fin || sock_owned_by_user(sk)) {
6039                         /* Bad case. We could lose such FIN otherwise.
6040                          * It is not a big problem, but it looks confusing
6041                          * and not so rare event. We still can lose it now,
6042                          * if it spins in bh_lock_sock(), but it is really
6043                          * marginal case.
6044                          */
6045                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo);
6046                 } else {
6047                         tcp_time_wait(sk, TCP_FIN_WAIT2, tmo);
6048                         goto discard;
6049                 }
6050                 break;
6051         }
6052
6053         case TCP_CLOSING:
6054                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6055                         tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
6056                         goto discard;
6057                 }
6058                 break;
6059
6060         case TCP_LAST_ACK:
6061                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6062                         tcp_update_metrics(sk);
6063                         tcp_done(sk);
6064                         goto discard;
6065                 }
6066                 break;
6067         }
6068
6069         /* step 6: check the URG bit */
6070         tcp_urg(sk, skb, th);
6071
6072         /* step 7: process the segment text */
6073         switch (sk->sk_state) {
6074         case TCP_CLOSE_WAIT:
6075         case TCP_CLOSING:
6076         case TCP_LAST_ACK:
6077                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
6078                         break;
6079         case TCP_FIN_WAIT1:
6080         case TCP_FIN_WAIT2:
6081                 /* RFC 793 says to queue data in these states,
6082                  * RFC 1122 says we MUST send a reset.
6083                  * BSD 4.4 also does reset.
6084                  */
6085                 if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN) {
6086                         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6087                             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6088                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6089                                 tcp_reset(sk);
6090                                 return 1;
6091                         }
6092                 }
6093                 /* Fall through */
6094         case TCP_ESTABLISHED:
6095                 tcp_data_queue(sk, skb);
6096                 queued = 1;
6097                 break;
6098         }
6099
6100         /* tcp_data could move socket to TIME-WAIT */
6101         if (sk->sk_state != TCP_CLOSE) {
6102                 tcp_data_snd_check(sk);
6103                 tcp_ack_snd_check(sk);
6104         }
6105
6106         if (!queued) {
6107 discard:
6108                 tcp_drop(sk, skb);
6109         }
6110         return 0;
6111 }
6112 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_state_process);
6113
6114 static inline void pr_drop_req(struct request_sock *req, __u16 port, int family)
6115 {
6116         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6117
6118         if (family == AF_INET)
6119                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI4/%u\n",
6120                                     &ireq->ir_rmt_addr, port);
6121 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6122         else if (family == AF_INET6)
6123                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI6/%u\n",
6124                                     &ireq->ir_v6_rmt_addr, port);
6125 #endif
6126 }
6127
6128 /* RFC3168 : 6.1.1 SYN packets must not have ECT/ECN bits set
6129  *
6130  * If we receive a SYN packet with these bits set, it means a
6131  * network is playing bad games with TOS bits. In order to
6132  * avoid possible false congestion notifications, we disable
6133  * TCP ECN negotiation.
6134  *
6135  * Exception: tcp_ca wants ECN. This is required for DCTCP
6136  * congestion control: Linux DCTCP asserts ECT on all packets,
6137  * including SYN, which is most optimal solution; however,
6138  * others, such as FreeBSD do not.
6139  */
6140 static void tcp_ecn_create_request(struct request_sock *req,
6141                                    const struct sk_buff *skb,
6142                                    const struct sock *listen_sk,
6143                                    const struct dst_entry *dst)
6144 {
6145         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
6146         const struct net *net = sock_net(listen_sk);
6147         bool th_ecn = th->ece && th->cwr;
6148         bool ect, ecn_ok;
6149         u32 ecn_ok_dst;
6150
6151         if (!th_ecn)
6152                 return;
6153
6154         ect = !INET_ECN_is_not_ect(TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield);
6155         ecn_ok_dst = dst_feature(dst, DST_FEATURE_ECN_MASK);
6156         ecn_ok = net->ipv4.sysctl_tcp_ecn || ecn_ok_dst;
6157
6158         if ((!ect && ecn_ok) || tcp_ca_needs_ecn(listen_sk) ||
6159             (ecn_ok_dst & DST_FEATURE_ECN_CA) ||
6160             tcp_bpf_ca_needs_ecn((struct sock *)req))
6161                 inet_rsk(req)->ecn_ok = 1;
6162 }
6163
6164 static void tcp_openreq_init(struct request_sock *req,
6165                              const struct tcp_options_received *rx_opt,
6166                              struct sk_buff *skb, const struct sock *sk)
6167 {
6168         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6169
6170         req->rsk_rcv_wnd = 0;           /* So that tcp_send_synack() knows! */
6171         req->cookie_ts = 0;
6172         tcp_rsk(req)->rcv_isn = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
6173         tcp_rsk(req)->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6174         tcp_rsk(req)->snt_synack = tcp_clock_us();
6175         tcp_rsk(req)->last_oow_ack_time = 0;
6176         req->mss = rx_opt->mss_clamp;
6177         req->ts_recent = rx_opt->saw_tstamp ? rx_opt->rcv_tsval : 0;
6178         ireq->tstamp_ok = rx_opt->tstamp_ok;
6179         ireq->sack_ok = rx_opt->sack_ok;
6180         ireq->snd_wscale = rx_opt->snd_wscale;
6181         ireq->wscale_ok = rx_opt->wscale_ok;
6182         ireq->acked = 0;
6183         ireq->ecn_ok = 0;
6184         ireq->ir_rmt_port = tcp_hdr(skb)->source;
6185         ireq->ir_num = ntohs(tcp_hdr(skb)->dest);
6186         ireq->ir_mark = inet_request_mark(sk, skb);
6187 }
6188
6189 struct request_sock *inet_reqsk_alloc(const struct request_sock_ops *ops,
6190                                       struct sock *sk_listener,
6191                                       bool attach_listener)
6192 {
6193         struct request_sock *req = reqsk_alloc(ops, sk_listener,
6194                                                attach_listener);
6195
6196         if (req) {
6197                 struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6198
6199                 kmemcheck_annotate_bitfield(ireq, flags);
6200                 ireq->ireq_opt = NULL;
6201 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6202                 ireq->pktopts = NULL;
6203 #endif
6204                 atomic64_set(&ireq->ir_cookie, 0);
6205                 ireq->ireq_state = TCP_NEW_SYN_RECV;
6206                 write_pnet(&ireq->ireq_net, sock_net(sk_listener));
6207                 ireq->ireq_family = sk_listener->sk_family;
6208         }
6209
6210         return req;
6211 }
6212 EXPORT_SYMBOL(inet_reqsk_alloc);
6213
6214 /*
6215  * Return true if a syncookie should be sent
6216  */
6217 static bool tcp_syn_flood_action(const struct sock *sk,
6218                                  const struct sk_buff *skb,
6219                                  const char *proto)
6220 {
6221         struct request_sock_queue *queue = &inet_csk(sk)->icsk_accept_queue;
6222         const char *msg = "Dropping request";
6223         bool want_cookie = false;
6224         struct net *net = sock_net(sk);
6225
6226 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
6227         if (net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies) {
6228                 msg = "Sending cookies";
6229                 want_cookie = true;
6230                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDOCOOKIES);
6231         } else
6232 #endif
6233                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDROP);
6234
6235         if (!queue->synflood_warned &&
6236             net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies != 2 &&
6237             xchg(&queue->synflood_warned, 1) == 0)
6238                 pr_info("%s: Possible SYN flooding on port %d. %s.  Check SNMP counters.\n",
6239                         proto, ntohs(tcp_hdr(skb)->dest), msg);
6240
6241         return want_cookie;
6242 }
6243
6244 static void tcp_reqsk_record_syn(const struct sock *sk,
6245                                  struct request_sock *req,
6246                                  const struct sk_buff *skb)
6247 {
6248         if (tcp_sk(sk)->save_syn) {
6249                 u32 len = skb_network_header_len(skb) + tcp_hdrlen(skb);
6250                 u32 *copy;
6251
6252                 copy = kmalloc(len + sizeof(u32), GFP_ATOMIC);
6253                 if (copy) {
6254                         copy[0] = len;
6255                         memcpy(&copy[1], skb_network_header(skb), len);
6256                         req->saved_syn = copy;
6257                 }
6258         }
6259 }
6260
6261 int tcp_conn_request(struct request_sock_ops *rsk_ops,
6262                      const struct tcp_request_sock_ops *af_ops,
6263                      struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
6264 {
6265         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
6266         __u32 isn = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_tw_isn;
6267         struct tcp_options_received tmp_opt;
6268         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6269         struct net *net = sock_net(sk);
6270         struct sock *fastopen_sk = NULL;
6271         struct request_sock *req;
6272         bool want_cookie = false;
6273         struct dst_entry *dst;
6274         struct flowi fl;
6275
6276         /* TW buckets are converted to open requests without
6277          * limitations, they conserve resources and peer is
6278          * evidently real one.
6279          */
6280         if ((net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies == 2 ||
6281              inet_csk_reqsk_queue_is_full(sk)) && !isn) {
6282                 want_cookie = tcp_syn_flood_action(sk, skb, rsk_ops->slab_name);
6283                 if (!want_cookie)
6284                         goto drop;
6285         }
6286
6287         if (sk_acceptq_is_full(sk)) {
6288                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENOVERFLOWS);
6289                 goto drop;
6290         }
6291
6292         req = inet_reqsk_alloc(rsk_ops, sk, !want_cookie);
6293         if (!req)
6294                 goto drop;
6295
6296         tcp_rsk(req)->af_specific = af_ops;
6297         tcp_rsk(req)->ts_off = 0;
6298
6299         tcp_clear_options(&tmp_opt);
6300         tmp_opt.mss_clamp = af_ops->mss_clamp;
6301         tmp_opt.user_mss  = tp->rx_opt.user_mss;
6302         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tmp_opt, 0,
6303                           want_cookie ? NULL : &foc);
6304
6305         if (want_cookie && !tmp_opt.saw_tstamp)
6306                 tcp_clear_options(&tmp_opt);
6307
6308         tmp_opt.tstamp_ok = tmp_opt.saw_tstamp;
6309         tcp_openreq_init(req, &tmp_opt, skb, sk);
6310         inet_rsk(req)->no_srccheck = inet_sk(sk)->transparent;
6311
6312         /* Note: tcp_v6_init_req() might override ir_iif for link locals */
6313         inet_rsk(req)->ir_iif = inet_request_bound_dev_if(sk, skb);
6314
6315         af_ops->init_req(req, sk, skb);
6316
6317         if (security_inet_conn_request(sk, skb, req))
6318                 goto drop_and_free;
6319
6320         if (tmp_opt.tstamp_ok)
6321                 tcp_rsk(req)->ts_off = af_ops->init_ts_off(net, skb);
6322
6323         dst = af_ops->route_req(sk, &fl, req);
6324         if (!dst)
6325                 goto drop_and_free;
6326
6327         if (!want_cookie && !isn) {
6328                 /* Kill the following clause, if you dislike this way. */
6329                 if (!net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies &&
6330                     (net->ipv4.sysctl_max_syn_backlog - inet_csk_reqsk_queue_len(sk) <
6331                      (net->ipv4.sysctl_max_syn_backlog >> 2)) &&
6332                     !tcp_peer_is_proven(req, dst)) {
6333                         /* Without syncookies last quarter of
6334                          * backlog is filled with destinations,
6335                          * proven to be alive.
6336                          * It means that we continue to communicate
6337                          * to destinations, already remembered
6338                          * to the moment of synflood.
6339                          */
6340                         pr_drop_req(req, ntohs(tcp_hdr(skb)->source),
6341                                     rsk_ops->family);
6342                         goto drop_and_release;
6343                 }
6344
6345                 isn = af_ops->init_seq(skb);
6346         }
6347
6348         tcp_ecn_create_request(req, skb, sk, dst);
6349
6350         if (want_cookie) {
6351                 isn = cookie_init_sequence(af_ops, sk, skb, &req->mss);
6352                 req->cookie_ts = tmp_opt.tstamp_ok;
6353                 if (!tmp_opt.tstamp_ok)
6354                         inet_rsk(req)->ecn_ok = 0;
6355         }
6356
6357         tcp_rsk(req)->snt_isn = isn;
6358         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
6359         tcp_openreq_init_rwin(req, sk, dst);
6360         if (!want_cookie) {
6361                 tcp_reqsk_record_syn(sk, req, skb);
6362                 fastopen_sk = tcp_try_fastopen(sk, skb, req, &foc);
6363         }
6364         if (fastopen_sk) {
6365                 af_ops->send_synack(fastopen_sk, dst, &fl, req,
6366                                     &foc, TCP_SYNACK_FASTOPEN);
6367                 /* Add the child socket directly into the accept queue */
6368                 inet_csk_reqsk_queue_add(sk, req, fastopen_sk);
6369                 sk->sk_data_ready(sk);
6370                 bh_unlock_sock(fastopen_sk);
6371                 sock_put(fastopen_sk);
6372         } else {
6373                 tcp_rsk(req)->tfo_listener = false;
6374                 if (!want_cookie)
6375                         inet_csk_reqsk_queue_hash_add(sk, req,
6376                                 tcp_timeout_init((struct sock *)req));
6377                 af_ops->send_synack(sk, dst, &fl, req, &foc,
6378                                     !want_cookie ? TCP_SYNACK_NORMAL :
6379                                                    TCP_SYNACK_COOKIE);
6380                 if (want_cookie) {
6381                         reqsk_free(req);
6382                         return 0;
6383                 }
6384         }
6385         reqsk_put(req);
6386         return 0;
6387
6388 drop_and_release:
6389         dst_release(dst);
6390 drop_and_free:
6391         reqsk_free(req);
6392 drop:
6393         tcp_listendrop(sk);
6394         return 0;
6395 }
6396 EXPORT_SYMBOL(tcp_conn_request);