tcp: add dsack blocks received stats
[linux-2.6-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 #include <trace/events/tcp.h>
80 #include <linux/static_key.h>
81 #include <net/busy_poll.h>
82
83 int sysctl_tcp_max_orphans __read_mostly = NR_FILE;
84
85 #define FLAG_DATA               0x01 /* Incoming frame contained data.          */
86 #define FLAG_WIN_UPDATE         0x02 /* Incoming ACK was a window update.       */
87 #define FLAG_DATA_ACKED         0x04 /* This ACK acknowledged new data.         */
88 #define FLAG_RETRANS_DATA_ACKED 0x08 /* "" "" some of which was retransmitted.  */
89 #define FLAG_SYN_ACKED          0x10 /* This ACK acknowledged SYN.              */
90 #define FLAG_DATA_SACKED        0x20 /* New SACK.                               */
91 #define FLAG_ECE                0x40 /* ECE in this ACK                         */
92 #define FLAG_LOST_RETRANS       0x80 /* This ACK marks some retransmission lost */
93 #define FLAG_SLOWPATH           0x100 /* Do not skip RFC checks for window update.*/
94 #define FLAG_ORIG_SACK_ACKED    0x200 /* Never retransmitted data are (s)acked  */
95 #define FLAG_SND_UNA_ADVANCED   0x400 /* Snd_una was changed (!= FLAG_DATA_ACKED) */
96 #define FLAG_DSACKING_ACK       0x800 /* SACK blocks contained D-SACK info */
97 #define FLAG_SET_XMIT_TIMER     0x1000 /* Set TLP or RTO timer */
98 #define FLAG_SACK_RENEGING      0x2000 /* snd_una advanced to a sacked seq */
99 #define FLAG_UPDATE_TS_RECENT   0x4000 /* tcp_replace_ts_recent() */
100 #define FLAG_NO_CHALLENGE_ACK   0x8000 /* do not call tcp_send_challenge_ack()  */
101 #define FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED  0x10000 /* Likely a delayed ACK */
102
103 #define FLAG_ACKED              (FLAG_DATA_ACKED|FLAG_SYN_ACKED)
104 #define FLAG_NOT_DUP            (FLAG_DATA|FLAG_WIN_UPDATE|FLAG_ACKED)
105 #define FLAG_CA_ALERT           (FLAG_DATA_SACKED|FLAG_ECE|FLAG_DSACKING_ACK)
106 #define FLAG_FORWARD_PROGRESS   (FLAG_ACKED|FLAG_DATA_SACKED)
107
108 #define TCP_REMNANT (TCP_FLAG_FIN|TCP_FLAG_URG|TCP_FLAG_SYN|TCP_FLAG_PSH)
109 #define TCP_HP_BITS (~(TCP_RESERVED_BITS|TCP_FLAG_PSH))
110
111 #define REXMIT_NONE     0 /* no loss recovery to do */
112 #define REXMIT_LOST     1 /* retransmit packets marked lost */
113 #define REXMIT_NEW      2 /* FRTO-style transmit of unsent/new packets */
114
115 #if IS_ENABLED(CONFIG_TLS_DEVICE)
116 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(clean_acked_data_enabled);
117
118 void clean_acked_data_enable(struct inet_connection_sock *icsk,
119                              void (*cad)(struct sock *sk, u32 ack_seq))
120 {
121         icsk->icsk_clean_acked = cad;
122         static_branch_inc(&clean_acked_data_enabled);
123 }
124 EXPORT_SYMBOL_GPL(clean_acked_data_enable);
125
126 void clean_acked_data_disable(struct inet_connection_sock *icsk)
127 {
128         static_branch_dec(&clean_acked_data_enabled);
129         icsk->icsk_clean_acked = NULL;
130 }
131 EXPORT_SYMBOL_GPL(clean_acked_data_disable);
132 #endif
133
134 static void tcp_gro_dev_warn(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
135                              unsigned int len)
136 {
137         static bool __once __read_mostly;
138
139         if (!__once) {
140                 struct net_device *dev;
141
142                 __once = true;
143
144                 rcu_read_lock();
145                 dev = dev_get_by_index_rcu(sock_net(sk), skb->skb_iif);
146                 if (!dev || len >= dev->mtu)
147                         pr_warn("%s: Driver has suspect GRO implementation, TCP performance may be compromised.\n",
148                                 dev ? dev->name : "Unknown driver");
149                 rcu_read_unlock();
150         }
151 }
152
153 /* Adapt the MSS value used to make delayed ack decision to the
154  * real world.
155  */
156 static void tcp_measure_rcv_mss(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
157 {
158         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
159         const unsigned int lss = icsk->icsk_ack.last_seg_size;
160         unsigned int len;
161
162         icsk->icsk_ack.last_seg_size = 0;
163
164         /* skb->len may jitter because of SACKs, even if peer
165          * sends good full-sized frames.
166          */
167         len = skb_shinfo(skb)->gso_size ? : skb->len;
168         if (len >= icsk->icsk_ack.rcv_mss) {
169                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = min_t(unsigned int, len,
170                                                tcp_sk(sk)->advmss);
171                 /* Account for possibly-removed options */
172                 if (unlikely(len > icsk->icsk_ack.rcv_mss +
173                                    MAX_TCP_OPTION_SPACE))
174                         tcp_gro_dev_warn(sk, skb, len);
175         } else {
176                 /* Otherwise, we make more careful check taking into account,
177                  * that SACKs block is variable.
178                  *
179                  * "len" is invariant segment length, including TCP header.
180                  */
181                 len += skb->data - skb_transport_header(skb);
182                 if (len >= TCP_MSS_DEFAULT + sizeof(struct tcphdr) ||
183                     /* If PSH is not set, packet should be
184                      * full sized, provided peer TCP is not badly broken.
185                      * This observation (if it is correct 8)) allows
186                      * to handle super-low mtu links fairly.
187                      */
188                     (len >= TCP_MIN_MSS + sizeof(struct tcphdr) &&
189                      !(tcp_flag_word(tcp_hdr(skb)) & TCP_REMNANT))) {
190                         /* Subtract also invariant (if peer is RFC compliant),
191                          * tcp header plus fixed timestamp option length.
192                          * Resulting "len" is MSS free of SACK jitter.
193                          */
194                         len -= tcp_sk(sk)->tcp_header_len;
195                         icsk->icsk_ack.last_seg_size = len;
196                         if (len == lss) {
197                                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = len;
198                                 return;
199                         }
200                 }
201                 if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED)
202                         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED2;
203                 icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED;
204         }
205 }
206
207 static void tcp_incr_quickack(struct sock *sk, unsigned int max_quickacks)
208 {
209         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
210         unsigned int quickacks = tcp_sk(sk)->rcv_wnd / (2 * icsk->icsk_ack.rcv_mss);
211
212         if (quickacks == 0)
213                 quickacks = 2;
214         quickacks = min(quickacks, max_quickacks);
215         if (quickacks > icsk->icsk_ack.quick)
216                 icsk->icsk_ack.quick = quickacks;
217 }
218
219 void tcp_enter_quickack_mode(struct sock *sk, unsigned int max_quickacks)
220 {
221         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
222
223         tcp_incr_quickack(sk, max_quickacks);
224         icsk->icsk_ack.pingpong = 0;
225         icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
226 }
227 EXPORT_SYMBOL(tcp_enter_quickack_mode);
228
229 /* Send ACKs quickly, if "quick" count is not exhausted
230  * and the session is not interactive.
231  */
232
233 static bool tcp_in_quickack_mode(struct sock *sk)
234 {
235         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
236         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
237
238         return (dst && dst_metric(dst, RTAX_QUICKACK)) ||
239                 (icsk->icsk_ack.quick && !icsk->icsk_ack.pingpong);
240 }
241
242 static void tcp_ecn_queue_cwr(struct tcp_sock *tp)
243 {
244         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
245                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_QUEUE_CWR;
246 }
247
248 static void tcp_ecn_accept_cwr(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
249 {
250         if (tcp_hdr(skb)->cwr)
251                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
252 }
253
254 static void tcp_ecn_withdraw_cwr(struct tcp_sock *tp)
255 {
256         tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
257 }
258
259 static void __tcp_ecn_check_ce(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
260 {
261         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
262
263         switch (TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield & INET_ECN_MASK) {
264         case INET_ECN_NOT_ECT:
265                 /* Funny extension: if ECT is not set on a segment,
266                  * and we already seen ECT on a previous segment,
267                  * it is probably a retransmit.
268                  */
269                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_SEEN)
270                         tcp_enter_quickack_mode(sk, 2);
271                 break;
272         case INET_ECN_CE:
273                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
274                         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_ECN_IS_CE);
275
276                 if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)) {
277                         /* Better not delay acks, sender can have a very low cwnd */
278                         tcp_enter_quickack_mode(sk, 2);
279                         tp->ecn_flags |= TCP_ECN_DEMAND_CWR;
280                 }
281                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
282                 break;
283         default:
284                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
285                         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_ECN_NO_CE);
286                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
287                 break;
288         }
289 }
290
291 static void tcp_ecn_check_ce(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
292 {
293         if (tcp_sk(sk)->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
294                 __tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
295 }
296
297 static void tcp_ecn_rcv_synack(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
298 {
299         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || th->cwr))
300                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
301 }
302
303 static void tcp_ecn_rcv_syn(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
304 {
305         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || !th->cwr))
306                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
307 }
308
309 static bool tcp_ecn_rcv_ecn_echo(const struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
310 {
311         if (th->ece && !th->syn && (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
312                 return true;
313         return false;
314 }
315
316 /* Buffer size and advertised window tuning.
317  *
318  * 1. Tuning sk->sk_sndbuf, when connection enters established state.
319  */
320
321 static void tcp_sndbuf_expand(struct sock *sk)
322 {
323         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
324         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
325         int sndmem, per_mss;
326         u32 nr_segs;
327
328         /* Worst case is non GSO/TSO : each frame consumes one skb
329          * and skb->head is kmalloced using power of two area of memory
330          */
331         per_mss = max_t(u32, tp->rx_opt.mss_clamp, tp->mss_cache) +
332                   MAX_TCP_HEADER +
333                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct skb_shared_info));
334
335         per_mss = roundup_pow_of_two(per_mss) +
336                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct sk_buff));
337
338         nr_segs = max_t(u32, TCP_INIT_CWND, tp->snd_cwnd);
339         nr_segs = max_t(u32, nr_segs, tp->reordering + 1);
340
341         /* Fast Recovery (RFC 5681 3.2) :
342          * Cubic needs 1.7 factor, rounded to 2 to include
343          * extra cushion (application might react slowly to EPOLLOUT)
344          */
345         sndmem = ca_ops->sndbuf_expand ? ca_ops->sndbuf_expand(sk) : 2;
346         sndmem *= nr_segs * per_mss;
347
348         if (sk->sk_sndbuf < sndmem)
349                 sk->sk_sndbuf = min(sndmem, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_wmem[2]);
350 }
351
352 /* 2. Tuning advertised window (window_clamp, rcv_ssthresh)
353  *
354  * All tcp_full_space() is split to two parts: "network" buffer, allocated
355  * forward and advertised in receiver window (tp->rcv_wnd) and
356  * "application buffer", required to isolate scheduling/application
357  * latencies from network.
358  * window_clamp is maximal advertised window. It can be less than
359  * tcp_full_space(), in this case tcp_full_space() - window_clamp
360  * is reserved for "application" buffer. The less window_clamp is
361  * the smoother our behaviour from viewpoint of network, but the lower
362  * throughput and the higher sensitivity of the connection to losses. 8)
363  *
364  * rcv_ssthresh is more strict window_clamp used at "slow start"
365  * phase to predict further behaviour of this connection.
366  * It is used for two goals:
367  * - to enforce header prediction at sender, even when application
368  *   requires some significant "application buffer". It is check #1.
369  * - to prevent pruning of receive queue because of misprediction
370  *   of receiver window. Check #2.
371  *
372  * The scheme does not work when sender sends good segments opening
373  * window and then starts to feed us spaghetti. But it should work
374  * in common situations. Otherwise, we have to rely on queue collapsing.
375  */
376
377 /* Slow part of check#2. */
378 static int __tcp_grow_window(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
379 {
380         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
381         /* Optimize this! */
382         int truesize = tcp_win_from_space(sk, skb->truesize) >> 1;
383         int window = tcp_win_from_space(sk, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]) >> 1;
384
385         while (tp->rcv_ssthresh <= window) {
386                 if (truesize <= skb->len)
387                         return 2 * inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss;
388
389                 truesize >>= 1;
390                 window >>= 1;
391         }
392         return 0;
393 }
394
395 static void tcp_grow_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
396 {
397         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
398
399         /* Check #1 */
400         if (tp->rcv_ssthresh < tp->window_clamp &&
401             (int)tp->rcv_ssthresh < tcp_space(sk) &&
402             !tcp_under_memory_pressure(sk)) {
403                 int incr;
404
405                 /* Check #2. Increase window, if skb with such overhead
406                  * will fit to rcvbuf in future.
407                  */
408                 if (tcp_win_from_space(sk, skb->truesize) <= skb->len)
409                         incr = 2 * tp->advmss;
410                 else
411                         incr = __tcp_grow_window(sk, skb);
412
413                 if (incr) {
414                         incr = max_t(int, incr, 2 * skb->len);
415                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh + incr,
416                                                tp->window_clamp);
417                         inet_csk(sk)->icsk_ack.quick |= 1;
418                 }
419         }
420 }
421
422 /* 3. Tuning rcvbuf, when connection enters established state. */
423 static void tcp_fixup_rcvbuf(struct sock *sk)
424 {
425         u32 mss = tcp_sk(sk)->advmss;
426         int rcvmem;
427
428         rcvmem = 2 * SKB_TRUESIZE(mss + MAX_TCP_HEADER) *
429                  tcp_default_init_rwnd(mss);
430
431         /* Dynamic Right Sizing (DRS) has 2 to 3 RTT latency
432          * Allow enough cushion so that sender is not limited by our window
433          */
434         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_moderate_rcvbuf)
435                 rcvmem <<= 2;
436
437         if (sk->sk_rcvbuf < rcvmem)
438                 sk->sk_rcvbuf = min(rcvmem, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]);
439 }
440
441 /* 4. Try to fixup all. It is made immediately after connection enters
442  *    established state.
443  */
444 void tcp_init_buffer_space(struct sock *sk)
445 {
446         int tcp_app_win = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_app_win;
447         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
448         int maxwin;
449
450         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK))
451                 tcp_fixup_rcvbuf(sk);
452         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK))
453                 tcp_sndbuf_expand(sk);
454
455         tp->rcvq_space.space = tp->rcv_wnd;
456         tcp_mstamp_refresh(tp);
457         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
458         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
459
460         maxwin = tcp_full_space(sk);
461
462         if (tp->window_clamp >= maxwin) {
463                 tp->window_clamp = maxwin;
464
465                 if (tcp_app_win && maxwin > 4 * tp->advmss)
466                         tp->window_clamp = max(maxwin -
467                                                (maxwin >> tcp_app_win),
468                                                4 * tp->advmss);
469         }
470
471         /* Force reservation of one segment. */
472         if (tcp_app_win &&
473             tp->window_clamp > 2 * tp->advmss &&
474             tp->window_clamp + tp->advmss > maxwin)
475                 tp->window_clamp = max(2 * tp->advmss, maxwin - tp->advmss);
476
477         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, tp->window_clamp);
478         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
479 }
480
481 /* 5. Recalculate window clamp after socket hit its memory bounds. */
482 static void tcp_clamp_window(struct sock *sk)
483 {
484         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
485         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
486         struct net *net = sock_net(sk);
487
488         icsk->icsk_ack.quick = 0;
489
490         if (sk->sk_rcvbuf < net->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2] &&
491             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK) &&
492             !tcp_under_memory_pressure(sk) &&
493             sk_memory_allocated(sk) < sk_prot_mem_limits(sk, 0)) {
494                 sk->sk_rcvbuf = min(atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc),
495                                     net->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]);
496         }
497         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf)
498                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->window_clamp, 2U * tp->advmss);
499 }
500
501 /* Initialize RCV_MSS value.
502  * RCV_MSS is an our guess about MSS used by the peer.
503  * We haven't any direct information about the MSS.
504  * It's better to underestimate the RCV_MSS rather than overestimate.
505  * Overestimations make us ACKing less frequently than needed.
506  * Underestimations are more easy to detect and fix by tcp_measure_rcv_mss().
507  */
508 void tcp_initialize_rcv_mss(struct sock *sk)
509 {
510         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
511         unsigned int hint = min_t(unsigned int, tp->advmss, tp->mss_cache);
512
513         hint = min(hint, tp->rcv_wnd / 2);
514         hint = min(hint, TCP_MSS_DEFAULT);
515         hint = max(hint, TCP_MIN_MSS);
516
517         inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss = hint;
518 }
519 EXPORT_SYMBOL(tcp_initialize_rcv_mss);
520
521 /* Receiver "autotuning" code.
522  *
523  * The algorithm for RTT estimation w/o timestamps is based on
524  * Dynamic Right-Sizing (DRS) by Wu Feng and Mike Fisk of LANL.
525  * <http://public.lanl.gov/radiant/pubs.html#DRS>
526  *
527  * More detail on this code can be found at
528  * <http://staff.psc.edu/jheffner/>,
529  * though this reference is out of date.  A new paper
530  * is pending.
531  */
532 static void tcp_rcv_rtt_update(struct tcp_sock *tp, u32 sample, int win_dep)
533 {
534         u32 new_sample = tp->rcv_rtt_est.rtt_us;
535         long m = sample;
536
537         if (new_sample != 0) {
538                 /* If we sample in larger samples in the non-timestamp
539                  * case, we could grossly overestimate the RTT especially
540                  * with chatty applications or bulk transfer apps which
541                  * are stalled on filesystem I/O.
542                  *
543                  * Also, since we are only going for a minimum in the
544                  * non-timestamp case, we do not smooth things out
545                  * else with timestamps disabled convergence takes too
546                  * long.
547                  */
548                 if (!win_dep) {
549                         m -= (new_sample >> 3);
550                         new_sample += m;
551                 } else {
552                         m <<= 3;
553                         if (m < new_sample)
554                                 new_sample = m;
555                 }
556         } else {
557                 /* No previous measure. */
558                 new_sample = m << 3;
559         }
560
561         tp->rcv_rtt_est.rtt_us = new_sample;
562 }
563
564 static inline void tcp_rcv_rtt_measure(struct tcp_sock *tp)
565 {
566         u32 delta_us;
567
568         if (tp->rcv_rtt_est.time == 0)
569                 goto new_measure;
570         if (before(tp->rcv_nxt, tp->rcv_rtt_est.seq))
571                 return;
572         delta_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcv_rtt_est.time);
573         if (!delta_us)
574                 delta_us = 1;
575         tcp_rcv_rtt_update(tp, delta_us, 1);
576
577 new_measure:
578         tp->rcv_rtt_est.seq = tp->rcv_nxt + tp->rcv_wnd;
579         tp->rcv_rtt_est.time = tp->tcp_mstamp;
580 }
581
582 static inline void tcp_rcv_rtt_measure_ts(struct sock *sk,
583                                           const struct sk_buff *skb)
584 {
585         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
586
587         if (tp->rx_opt.rcv_tsecr == tp->rcv_rtt_last_tsecr)
588                 return;
589         tp->rcv_rtt_last_tsecr = tp->rx_opt.rcv_tsecr;
590
591         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq -
592             TCP_SKB_CB(skb)->seq >= inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss) {
593                 u32 delta = tcp_time_stamp(tp) - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
594                 u32 delta_us;
595
596                 if (!delta)
597                         delta = 1;
598                 delta_us = delta * (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
599                 tcp_rcv_rtt_update(tp, delta_us, 0);
600         }
601 }
602
603 /*
604  * This function should be called every time data is copied to user space.
605  * It calculates the appropriate TCP receive buffer space.
606  */
607 void tcp_rcv_space_adjust(struct sock *sk)
608 {
609         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
610         u32 copied;
611         int time;
612
613         trace_tcp_rcv_space_adjust(sk);
614
615         tcp_mstamp_refresh(tp);
616         time = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcvq_space.time);
617         if (time < (tp->rcv_rtt_est.rtt_us >> 3) || tp->rcv_rtt_est.rtt_us == 0)
618                 return;
619
620         /* Number of bytes copied to user in last RTT */
621         copied = tp->copied_seq - tp->rcvq_space.seq;
622         if (copied <= tp->rcvq_space.space)
623                 goto new_measure;
624
625         /* A bit of theory :
626          * copied = bytes received in previous RTT, our base window
627          * To cope with packet losses, we need a 2x factor
628          * To cope with slow start, and sender growing its cwin by 100 %
629          * every RTT, we need a 4x factor, because the ACK we are sending
630          * now is for the next RTT, not the current one :
631          * <prev RTT . ><current RTT .. ><next RTT .... >
632          */
633
634         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_moderate_rcvbuf &&
635             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK)) {
636                 int rcvmem, rcvbuf;
637                 u64 rcvwin, grow;
638
639                 /* minimal window to cope with packet losses, assuming
640                  * steady state. Add some cushion because of small variations.
641                  */
642                 rcvwin = ((u64)copied << 1) + 16 * tp->advmss;
643
644                 /* Accommodate for sender rate increase (eg. slow start) */
645                 grow = rcvwin * (copied - tp->rcvq_space.space);
646                 do_div(grow, tp->rcvq_space.space);
647                 rcvwin += (grow << 1);
648
649                 rcvmem = SKB_TRUESIZE(tp->advmss + MAX_TCP_HEADER);
650                 while (tcp_win_from_space(sk, rcvmem) < tp->advmss)
651                         rcvmem += 128;
652
653                 do_div(rcvwin, tp->advmss);
654                 rcvbuf = min_t(u64, rcvwin * rcvmem,
655                                sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]);
656                 if (rcvbuf > sk->sk_rcvbuf) {
657                         sk->sk_rcvbuf = rcvbuf;
658
659                         /* Make the window clamp follow along.  */
660                         tp->window_clamp = tcp_win_from_space(sk, rcvbuf);
661                 }
662         }
663         tp->rcvq_space.space = copied;
664
665 new_measure:
666         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
667         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
668 }
669
670 /* There is something which you must keep in mind when you analyze the
671  * behavior of the tp->ato delayed ack timeout interval.  When a
672  * connection starts up, we want to ack as quickly as possible.  The
673  * problem is that "good" TCP's do slow start at the beginning of data
674  * transmission.  The means that until we send the first few ACK's the
675  * sender will sit on his end and only queue most of his data, because
676  * he can only send snd_cwnd unacked packets at any given time.  For
677  * each ACK we send, he increments snd_cwnd and transmits more of his
678  * queue.  -DaveM
679  */
680 static void tcp_event_data_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
681 {
682         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
683         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
684         u32 now;
685
686         inet_csk_schedule_ack(sk);
687
688         tcp_measure_rcv_mss(sk, skb);
689
690         tcp_rcv_rtt_measure(tp);
691
692         now = tcp_jiffies32;
693
694         if (!icsk->icsk_ack.ato) {
695                 /* The _first_ data packet received, initialize
696                  * delayed ACK engine.
697                  */
698                 tcp_incr_quickack(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
699                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
700         } else {
701                 int m = now - icsk->icsk_ack.lrcvtime;
702
703                 if (m <= TCP_ATO_MIN / 2) {
704                         /* The fastest case is the first. */
705                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + TCP_ATO_MIN / 2;
706                 } else if (m < icsk->icsk_ack.ato) {
707                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + m;
708                         if (icsk->icsk_ack.ato > icsk->icsk_rto)
709                                 icsk->icsk_ack.ato = icsk->icsk_rto;
710                 } else if (m > icsk->icsk_rto) {
711                         /* Too long gap. Apparently sender failed to
712                          * restart window, so that we send ACKs quickly.
713                          */
714                         tcp_incr_quickack(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
715                         sk_mem_reclaim(sk);
716                 }
717         }
718         icsk->icsk_ack.lrcvtime = now;
719
720         tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
721
722         if (skb->len >= 128)
723                 tcp_grow_window(sk, skb);
724 }
725
726 /* Called to compute a smoothed rtt estimate. The data fed to this
727  * routine either comes from timestamps, or from segments that were
728  * known _not_ to have been retransmitted [see Karn/Partridge
729  * Proceedings SIGCOMM 87]. The algorithm is from the SIGCOMM 88
730  * piece by Van Jacobson.
731  * NOTE: the next three routines used to be one big routine.
732  * To save cycles in the RFC 1323 implementation it was better to break
733  * it up into three procedures. -- erics
734  */
735 static void tcp_rtt_estimator(struct sock *sk, long mrtt_us)
736 {
737         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
738         long m = mrtt_us; /* RTT */
739         u32 srtt = tp->srtt_us;
740
741         /*      The following amusing code comes from Jacobson's
742          *      article in SIGCOMM '88.  Note that rtt and mdev
743          *      are scaled versions of rtt and mean deviation.
744          *      This is designed to be as fast as possible
745          *      m stands for "measurement".
746          *
747          *      On a 1990 paper the rto value is changed to:
748          *      RTO = rtt + 4 * mdev
749          *
750          * Funny. This algorithm seems to be very broken.
751          * These formulae increase RTO, when it should be decreased, increase
752          * too slowly, when it should be increased quickly, decrease too quickly
753          * etc. I guess in BSD RTO takes ONE value, so that it is absolutely
754          * does not matter how to _calculate_ it. Seems, it was trap
755          * that VJ failed to avoid. 8)
756          */
757         if (srtt != 0) {
758                 m -= (srtt >> 3);       /* m is now error in rtt est */
759                 srtt += m;              /* rtt = 7/8 rtt + 1/8 new */
760                 if (m < 0) {
761                         m = -m;         /* m is now abs(error) */
762                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
763                         /* This is similar to one of Eifel findings.
764                          * Eifel blocks mdev updates when rtt decreases.
765                          * This solution is a bit different: we use finer gain
766                          * for mdev in this case (alpha*beta).
767                          * Like Eifel it also prevents growth of rto,
768                          * but also it limits too fast rto decreases,
769                          * happening in pure Eifel.
770                          */
771                         if (m > 0)
772                                 m >>= 3;
773                 } else {
774                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
775                 }
776                 tp->mdev_us += m;               /* mdev = 3/4 mdev + 1/4 new */
777                 if (tp->mdev_us > tp->mdev_max_us) {
778                         tp->mdev_max_us = tp->mdev_us;
779                         if (tp->mdev_max_us > tp->rttvar_us)
780                                 tp->rttvar_us = tp->mdev_max_us;
781                 }
782                 if (after(tp->snd_una, tp->rtt_seq)) {
783                         if (tp->mdev_max_us < tp->rttvar_us)
784                                 tp->rttvar_us -= (tp->rttvar_us - tp->mdev_max_us) >> 2;
785                         tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
786                         tp->mdev_max_us = tcp_rto_min_us(sk);
787                 }
788         } else {
789                 /* no previous measure. */
790                 srtt = m << 3;          /* take the measured time to be rtt */
791                 tp->mdev_us = m << 1;   /* make sure rto = 3*rtt */
792                 tp->rttvar_us = max(tp->mdev_us, tcp_rto_min_us(sk));
793                 tp->mdev_max_us = tp->rttvar_us;
794                 tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
795         }
796         tp->srtt_us = max(1U, srtt);
797 }
798
799 static void tcp_update_pacing_rate(struct sock *sk)
800 {
801         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
802         u64 rate;
803
804         /* set sk_pacing_rate to 200 % of current rate (mss * cwnd / srtt) */
805         rate = (u64)tp->mss_cache * ((USEC_PER_SEC / 100) << 3);
806
807         /* current rate is (cwnd * mss) / srtt
808          * In Slow Start [1], set sk_pacing_rate to 200 % the current rate.
809          * In Congestion Avoidance phase, set it to 120 % the current rate.
810          *
811          * [1] : Normal Slow Start condition is (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh)
812          *       If snd_cwnd >= (tp->snd_ssthresh / 2), we are approaching
813          *       end of slow start and should slow down.
814          */
815         if (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh / 2)
816                 rate *= sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_pacing_ss_ratio;
817         else
818                 rate *= sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_pacing_ca_ratio;
819
820         rate *= max(tp->snd_cwnd, tp->packets_out);
821
822         if (likely(tp->srtt_us))
823                 do_div(rate, tp->srtt_us);
824
825         /* WRITE_ONCE() is needed because sch_fq fetches sk_pacing_rate
826          * without any lock. We want to make sure compiler wont store
827          * intermediate values in this location.
828          */
829         WRITE_ONCE(sk->sk_pacing_rate, min_t(u64, rate,
830                                              sk->sk_max_pacing_rate));
831 }
832
833 /* Calculate rto without backoff.  This is the second half of Van Jacobson's
834  * routine referred to above.
835  */
836 static void tcp_set_rto(struct sock *sk)
837 {
838         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
839         /* Old crap is replaced with new one. 8)
840          *
841          * More seriously:
842          * 1. If rtt variance happened to be less 50msec, it is hallucination.
843          *    It cannot be less due to utterly erratic ACK generation made
844          *    at least by solaris and freebsd. "Erratic ACKs" has _nothing_
845          *    to do with delayed acks, because at cwnd>2 true delack timeout
846          *    is invisible. Actually, Linux-2.4 also generates erratic
847          *    ACKs in some circumstances.
848          */
849         inet_csk(sk)->icsk_rto = __tcp_set_rto(tp);
850
851         /* 2. Fixups made earlier cannot be right.
852          *    If we do not estimate RTO correctly without them,
853          *    all the algo is pure shit and should be replaced
854          *    with correct one. It is exactly, which we pretend to do.
855          */
856
857         /* NOTE: clamping at TCP_RTO_MIN is not required, current algo
858          * guarantees that rto is higher.
859          */
860         tcp_bound_rto(sk);
861 }
862
863 __u32 tcp_init_cwnd(const struct tcp_sock *tp, const struct dst_entry *dst)
864 {
865         __u32 cwnd = (dst ? dst_metric(dst, RTAX_INITCWND) : 0);
866
867         if (!cwnd)
868                 cwnd = TCP_INIT_CWND;
869         return min_t(__u32, cwnd, tp->snd_cwnd_clamp);
870 }
871
872 /* Take a notice that peer is sending D-SACKs */
873 static void tcp_dsack_seen(struct tcp_sock *tp)
874 {
875         tp->rx_opt.sack_ok |= TCP_DSACK_SEEN;
876         tp->rack.dsack_seen = 1;
877         tp->dsack_dups++;
878 }
879
880 /* It's reordering when higher sequence was delivered (i.e. sacked) before
881  * some lower never-retransmitted sequence ("low_seq"). The maximum reordering
882  * distance is approximated in full-mss packet distance ("reordering").
883  */
884 static void tcp_check_sack_reordering(struct sock *sk, const u32 low_seq,
885                                       const int ts)
886 {
887         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
888         const u32 mss = tp->mss_cache;
889         u32 fack, metric;
890
891         fack = tcp_highest_sack_seq(tp);
892         if (!before(low_seq, fack))
893                 return;
894
895         metric = fack - low_seq;
896         if ((metric > tp->reordering * mss) && mss) {
897 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
898                 pr_debug("Disorder%d %d %u f%u s%u rr%d\n",
899                          tp->rx_opt.sack_ok, inet_csk(sk)->icsk_ca_state,
900                          tp->reordering,
901                          0,
902                          tp->sacked_out,
903                          tp->undo_marker ? tp->undo_retrans : 0);
904 #endif
905                 tp->reordering = min_t(u32, (metric + mss - 1) / mss,
906                                        sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_max_reordering);
907         }
908
909         tp->rack.reord = 1;
910         /* This exciting event is worth to be remembered. 8) */
911         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
912                       ts ? LINUX_MIB_TCPTSREORDER : LINUX_MIB_TCPSACKREORDER);
913 }
914
915 /* This must be called before lost_out is incremented */
916 static void tcp_verify_retransmit_hint(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
917 {
918         if (!tp->retransmit_skb_hint ||
919             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
920                    TCP_SKB_CB(tp->retransmit_skb_hint)->seq))
921                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
922 }
923
924 /* Sum the number of packets on the wire we have marked as lost.
925  * There are two cases we care about here:
926  * a) Packet hasn't been marked lost (nor retransmitted),
927  *    and this is the first loss.
928  * b) Packet has been marked both lost and retransmitted,
929  *    and this means we think it was lost again.
930  */
931 static void tcp_sum_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
932 {
933         __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
934
935         if (!(sacked & TCPCB_LOST) ||
936             ((sacked & TCPCB_LOST) && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)))
937                 tp->lost += tcp_skb_pcount(skb);
938 }
939
940 static void tcp_skb_mark_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
941 {
942         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
943                 tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
944
945                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
946                 tcp_sum_lost(tp, skb);
947                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
948         }
949 }
950
951 void tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
952 {
953         tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
954
955         tcp_sum_lost(tp, skb);
956         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
957                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
958                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
959         }
960 }
961
962 /* This procedure tags the retransmission queue when SACKs arrive.
963  *
964  * We have three tag bits: SACKED(S), RETRANS(R) and LOST(L).
965  * Packets in queue with these bits set are counted in variables
966  * sacked_out, retrans_out and lost_out, correspondingly.
967  *
968  * Valid combinations are:
969  * Tag  InFlight        Description
970  * 0    1               - orig segment is in flight.
971  * S    0               - nothing flies, orig reached receiver.
972  * L    0               - nothing flies, orig lost by net.
973  * R    2               - both orig and retransmit are in flight.
974  * L|R  1               - orig is lost, retransmit is in flight.
975  * S|R  1               - orig reached receiver, retrans is still in flight.
976  * (L|S|R is logically valid, it could occur when L|R is sacked,
977  *  but it is equivalent to plain S and code short-curcuits it to S.
978  *  L|S is logically invalid, it would mean -1 packet in flight 8))
979  *
980  * These 6 states form finite state machine, controlled by the following events:
981  * 1. New ACK (+SACK) arrives. (tcp_sacktag_write_queue())
982  * 2. Retransmission. (tcp_retransmit_skb(), tcp_xmit_retransmit_queue())
983  * 3. Loss detection event of two flavors:
984  *      A. Scoreboard estimator decided the packet is lost.
985  *         A'. Reno "three dupacks" marks head of queue lost.
986  *      B. SACK arrives sacking SND.NXT at the moment, when the
987  *         segment was retransmitted.
988  * 4. D-SACK added new rule: D-SACK changes any tag to S.
989  *
990  * It is pleasant to note, that state diagram turns out to be commutative,
991  * so that we are allowed not to be bothered by order of our actions,
992  * when multiple events arrive simultaneously. (see the function below).
993  *
994  * Reordering detection.
995  * --------------------
996  * Reordering metric is maximal distance, which a packet can be displaced
997  * in packet stream. With SACKs we can estimate it:
998  *
999  * 1. SACK fills old hole and the corresponding segment was not
1000  *    ever retransmitted -> reordering. Alas, we cannot use it
1001  *    when segment was retransmitted.
1002  * 2. The last flaw is solved with D-SACK. D-SACK arrives
1003  *    for retransmitted and already SACKed segment -> reordering..
1004  * Both of these heuristics are not used in Loss state, when we cannot
1005  * account for retransmits accurately.
1006  *
1007  * SACK block validation.
1008  * ----------------------
1009  *
1010  * SACK block range validation checks that the received SACK block fits to
1011  * the expected sequence limits, i.e., it is between SND.UNA and SND.NXT.
1012  * Note that SND.UNA is not included to the range though being valid because
1013  * it means that the receiver is rather inconsistent with itself reporting
1014  * SACK reneging when it should advance SND.UNA. Such SACK block this is
1015  * perfectly valid, however, in light of RFC2018 which explicitly states
1016  * that "SACK block MUST reflect the newest segment.  Even if the newest
1017  * segment is going to be discarded ...", not that it looks very clever
1018  * in case of head skb. Due to potentional receiver driven attacks, we
1019  * choose to avoid immediate execution of a walk in write queue due to
1020  * reneging and defer head skb's loss recovery to standard loss recovery
1021  * procedure that will eventually trigger (nothing forbids us doing this).
1022  *
1023  * Implements also blockage to start_seq wrap-around. Problem lies in the
1024  * fact that though start_seq (s) is before end_seq (i.e., not reversed),
1025  * there's no guarantee that it will be before snd_nxt (n). The problem
1026  * happens when start_seq resides between end_seq wrap (e_w) and snd_nxt
1027  * wrap (s_w):
1028  *
1029  *         <- outs wnd ->                          <- wrapzone ->
1030  *         u     e      n                         u_w   e_w  s n_w
1031  *         |     |      |                          |     |   |  |
1032  * |<------------+------+----- TCP seqno space --------------+---------->|
1033  * ...-- <2^31 ->|                                           |<--------...
1034  * ...---- >2^31 ------>|                                    |<--------...
1035  *
1036  * Current code wouldn't be vulnerable but it's better still to discard such
1037  * crazy SACK blocks. Doing this check for start_seq alone closes somewhat
1038  * similar case (end_seq after snd_nxt wrap) as earlier reversed check in
1039  * snd_nxt wrap -> snd_una region will then become "well defined", i.e.,
1040  * equal to the ideal case (infinite seqno space without wrap caused issues).
1041  *
1042  * With D-SACK the lower bound is extended to cover sequence space below
1043  * SND.UNA down to undo_marker, which is the last point of interest. Yet
1044  * again, D-SACK block must not to go across snd_una (for the same reason as
1045  * for the normal SACK blocks, explained above). But there all simplicity
1046  * ends, TCP might receive valid D-SACKs below that. As long as they reside
1047  * fully below undo_marker they do not affect behavior in anyway and can
1048  * therefore be safely ignored. In rare cases (which are more or less
1049  * theoretical ones), the D-SACK will nicely cross that boundary due to skb
1050  * fragmentation and packet reordering past skb's retransmission. To consider
1051  * them correctly, the acceptable range must be extended even more though
1052  * the exact amount is rather hard to quantify. However, tp->max_window can
1053  * be used as an exaggerated estimate.
1054  */
1055 static bool tcp_is_sackblock_valid(struct tcp_sock *tp, bool is_dsack,
1056                                    u32 start_seq, u32 end_seq)
1057 {
1058         /* Too far in future, or reversed (interpretation is ambiguous) */
1059         if (after(end_seq, tp->snd_nxt) || !before(start_seq, end_seq))
1060                 return false;
1061
1062         /* Nasty start_seq wrap-around check (see comments above) */
1063         if (!before(start_seq, tp->snd_nxt))
1064                 return false;
1065
1066         /* In outstanding window? ...This is valid exit for D-SACKs too.
1067          * start_seq == snd_una is non-sensical (see comments above)
1068          */
1069         if (after(start_seq, tp->snd_una))
1070                 return true;
1071
1072         if (!is_dsack || !tp->undo_marker)
1073                 return false;
1074
1075         /* ...Then it's D-SACK, and must reside below snd_una completely */
1076         if (after(end_seq, tp->snd_una))
1077                 return false;
1078
1079         if (!before(start_seq, tp->undo_marker))
1080                 return true;
1081
1082         /* Too old */
1083         if (!after(end_seq, tp->undo_marker))
1084                 return false;
1085
1086         /* Undo_marker boundary crossing (overestimates a lot). Known already:
1087          *   start_seq < undo_marker and end_seq >= undo_marker.
1088          */
1089         return !before(start_seq, end_seq - tp->max_window);
1090 }
1091
1092 static bool tcp_check_dsack(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1093                             struct tcp_sack_block_wire *sp, int num_sacks,
1094                             u32 prior_snd_una)
1095 {
1096         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1097         u32 start_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].start_seq);
1098         u32 end_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].end_seq);
1099         bool dup_sack = false;
1100
1101         if (before(start_seq_0, TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq)) {
1102                 dup_sack = true;
1103                 tcp_dsack_seen(tp);
1104                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECV);
1105         } else if (num_sacks > 1) {
1106                 u32 end_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].end_seq);
1107                 u32 start_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].start_seq);
1108
1109                 if (!after(end_seq_0, end_seq_1) &&
1110                     !before(start_seq_0, start_seq_1)) {
1111                         dup_sack = true;
1112                         tcp_dsack_seen(tp);
1113                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
1114                                         LINUX_MIB_TCPDSACKOFORECV);
1115                 }
1116         }
1117
1118         /* D-SACK for already forgotten data... Do dumb counting. */
1119         if (dup_sack && tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1120             !after(end_seq_0, prior_snd_una) &&
1121             after(end_seq_0, tp->undo_marker))
1122                 tp->undo_retrans--;
1123
1124         return dup_sack;
1125 }
1126
1127 struct tcp_sacktag_state {
1128         u32     reord;
1129         /* Timestamps for earliest and latest never-retransmitted segment
1130          * that was SACKed. RTO needs the earliest RTT to stay conservative,
1131          * but congestion control should still get an accurate delay signal.
1132          */
1133         u64     first_sackt;
1134         u64     last_sackt;
1135         struct rate_sample *rate;
1136         int     flag;
1137         unsigned int mss_now;
1138 };
1139
1140 /* Check if skb is fully within the SACK block. In presence of GSO skbs,
1141  * the incoming SACK may not exactly match but we can find smaller MSS
1142  * aligned portion of it that matches. Therefore we might need to fragment
1143  * which may fail and creates some hassle (caller must handle error case
1144  * returns).
1145  *
1146  * FIXME: this could be merged to shift decision code
1147  */
1148 static int tcp_match_skb_to_sack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1149                                   u32 start_seq, u32 end_seq)
1150 {
1151         int err;
1152         bool in_sack;
1153         unsigned int pkt_len;
1154         unsigned int mss;
1155
1156         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1157                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1158
1159         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1 && !in_sack &&
1160             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq)) {
1161                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1162                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1163
1164                 if (!in_sack) {
1165                         pkt_len = start_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1166                         if (pkt_len < mss)
1167                                 pkt_len = mss;
1168                 } else {
1169                         pkt_len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1170                         if (pkt_len < mss)
1171                                 return -EINVAL;
1172                 }
1173
1174                 /* Round if necessary so that SACKs cover only full MSSes
1175                  * and/or the remaining small portion (if present)
1176                  */
1177                 if (pkt_len > mss) {
1178                         unsigned int new_len = (pkt_len / mss) * mss;
1179                         if (!in_sack && new_len < pkt_len)
1180                                 new_len += mss;
1181                         pkt_len = new_len;
1182                 }
1183
1184                 if (pkt_len >= skb->len && !in_sack)
1185                         return 0;
1186
1187                 err = tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
1188                                    pkt_len, mss, GFP_ATOMIC);
1189                 if (err < 0)
1190                         return err;
1191         }
1192
1193         return in_sack;
1194 }
1195
1196 /* Mark the given newly-SACKed range as such, adjusting counters and hints. */
1197 static u8 tcp_sacktag_one(struct sock *sk,
1198                           struct tcp_sacktag_state *state, u8 sacked,
1199                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1200                           int dup_sack, int pcount,
1201                           u64 xmit_time)
1202 {
1203         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1204
1205         /* Account D-SACK for retransmitted packet. */
1206         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1207                 if (tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1208                     after(end_seq, tp->undo_marker))
1209                         tp->undo_retrans--;
1210                 if ((sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) &&
1211                     before(start_seq, state->reord))
1212                                 state->reord = start_seq;
1213         }
1214
1215         /* Nothing to do; acked frame is about to be dropped (was ACKed). */
1216         if (!after(end_seq, tp->snd_una))
1217                 return sacked;
1218
1219         if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
1220                 tcp_rack_advance(tp, sacked, end_seq, xmit_time);
1221
1222                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1223                         /* If the segment is not tagged as lost,
1224                          * we do not clear RETRANS, believing
1225                          * that retransmission is still in flight.
1226                          */
1227                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1228                                 sacked &= ~(TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS);
1229                                 tp->lost_out -= pcount;
1230                                 tp->retrans_out -= pcount;
1231                         }
1232                 } else {
1233                         if (!(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1234                                 /* New sack for not retransmitted frame,
1235                                  * which was in hole. It is reordering.
1236                                  */
1237                                 if (before(start_seq,
1238                                            tcp_highest_sack_seq(tp)) &&
1239                                     before(start_seq, state->reord))
1240                                         state->reord = start_seq;
1241
1242                                 if (!after(end_seq, tp->high_seq))
1243                                         state->flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
1244                                 if (state->first_sackt == 0)
1245                                         state->first_sackt = xmit_time;
1246                                 state->last_sackt = xmit_time;
1247                         }
1248
1249                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1250                                 sacked &= ~TCPCB_LOST;
1251                                 tp->lost_out -= pcount;
1252                         }
1253                 }
1254
1255                 sacked |= TCPCB_SACKED_ACKED;
1256                 state->flag |= FLAG_DATA_SACKED;
1257                 tp->sacked_out += pcount;
1258                 tp->delivered += pcount;  /* Out-of-order packets delivered */
1259
1260                 /* Lost marker hint past SACKed? Tweak RFC3517 cnt */
1261                 if (tp->lost_skb_hint &&
1262                     before(start_seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq))
1263                         tp->lost_cnt_hint += pcount;
1264         }
1265
1266         /* D-SACK. We can detect redundant retransmission in S|R and plain R
1267          * frames and clear it. undo_retrans is decreased above, L|R frames
1268          * are accounted above as well.
1269          */
1270         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)) {
1271                 sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1272                 tp->retrans_out -= pcount;
1273         }
1274
1275         return sacked;
1276 }
1277
1278 /* Shift newly-SACKed bytes from this skb to the immediately previous
1279  * already-SACKed sk_buff. Mark the newly-SACKed bytes as such.
1280  */
1281 static bool tcp_shifted_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *prev,
1282                             struct sk_buff *skb,
1283                             struct tcp_sacktag_state *state,
1284                             unsigned int pcount, int shifted, int mss,
1285                             bool dup_sack)
1286 {
1287         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1288         u32 start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;   /* start of newly-SACKed */
1289         u32 end_seq = start_seq + shifted;      /* end of newly-SACKed */
1290
1291         BUG_ON(!pcount);
1292
1293         /* Adjust counters and hints for the newly sacked sequence
1294          * range but discard the return value since prev is already
1295          * marked. We must tag the range first because the seq
1296          * advancement below implicitly advances
1297          * tcp_highest_sack_seq() when skb is highest_sack.
1298          */
1299         tcp_sacktag_one(sk, state, TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1300                         start_seq, end_seq, dup_sack, pcount,
1301                         skb->skb_mstamp);
1302         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1303
1304         if (skb == tp->lost_skb_hint)
1305                 tp->lost_cnt_hint += pcount;
1306
1307         TCP_SKB_CB(prev)->end_seq += shifted;
1308         TCP_SKB_CB(skb)->seq += shifted;
1309
1310         tcp_skb_pcount_add(prev, pcount);
1311         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) < pcount);
1312         tcp_skb_pcount_add(skb, -pcount);
1313
1314         /* When we're adding to gso_segs == 1, gso_size will be zero,
1315          * in theory this shouldn't be necessary but as long as DSACK
1316          * code can come after this skb later on it's better to keep
1317          * setting gso_size to something.
1318          */
1319         if (!TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size)
1320                 TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size = mss;
1321
1322         /* CHECKME: To clear or not to clear? Mimics normal skb currently */
1323         if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1324                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1325
1326         /* Difference in this won't matter, both ACKed by the same cumul. ACK */
1327         TCP_SKB_CB(prev)->sacked |= (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS);
1328
1329         if (skb->len > 0) {
1330                 BUG_ON(!tcp_skb_pcount(skb));
1331                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTED);
1332                 return false;
1333         }
1334
1335         /* Whole SKB was eaten :-) */
1336
1337         if (skb == tp->retransmit_skb_hint)
1338                 tp->retransmit_skb_hint = prev;
1339         if (skb == tp->lost_skb_hint) {
1340                 tp->lost_skb_hint = prev;
1341                 tp->lost_cnt_hint -= tcp_skb_pcount(prev);
1342         }
1343
1344         TCP_SKB_CB(prev)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1345         TCP_SKB_CB(prev)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1346         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1347                 TCP_SKB_CB(prev)->end_seq++;
1348
1349         if (skb == tcp_highest_sack(sk))
1350                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1351
1352         tcp_skb_collapse_tstamp(prev, skb);
1353         if (unlikely(TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp))
1354                 TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp = 0;
1355
1356         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
1357
1358         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKMERGED);
1359
1360         return true;
1361 }
1362
1363 /* I wish gso_size would have a bit more sane initialization than
1364  * something-or-zero which complicates things
1365  */
1366 static int tcp_skb_seglen(const struct sk_buff *skb)
1367 {
1368         return tcp_skb_pcount(skb) == 1 ? skb->len : tcp_skb_mss(skb);
1369 }
1370
1371 /* Shifting pages past head area doesn't work */
1372 static int skb_can_shift(const struct sk_buff *skb)
1373 {
1374         return !skb_headlen(skb) && skb_is_nonlinear(skb);
1375 }
1376
1377 /* Try collapsing SACK blocks spanning across multiple skbs to a single
1378  * skb.
1379  */
1380 static struct sk_buff *tcp_shift_skb_data(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1381                                           struct tcp_sacktag_state *state,
1382                                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1383                                           bool dup_sack)
1384 {
1385         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1386         struct sk_buff *prev;
1387         int mss;
1388         int pcount = 0;
1389         int len;
1390         int in_sack;
1391
1392         /* Normally R but no L won't result in plain S */
1393         if (!dup_sack &&
1394             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS)) == TCPCB_SACKED_RETRANS)
1395                 goto fallback;
1396         if (!skb_can_shift(skb))
1397                 goto fallback;
1398         /* This frame is about to be dropped (was ACKed). */
1399         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1400                 goto fallback;
1401
1402         /* Can only happen with delayed DSACK + discard craziness */
1403         prev = skb_rb_prev(skb);
1404         if (!prev)
1405                 goto fallback;
1406
1407         if ((TCP_SKB_CB(prev)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED)
1408                 goto fallback;
1409
1410         if (!tcp_skb_can_collapse_to(prev))
1411                 goto fallback;
1412
1413         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1414                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1415
1416         if (in_sack) {
1417                 len = skb->len;
1418                 pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1419                 mss = tcp_skb_seglen(skb);
1420
1421                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1422                  * drop this restriction as unnecessary
1423                  */
1424                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1425                         goto fallback;
1426         } else {
1427                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq))
1428                         goto noop;
1429                 /* CHECKME: This is non-MSS split case only?, this will
1430                  * cause skipped skbs due to advancing loop btw, original
1431                  * has that feature too
1432                  */
1433                 if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1434                         goto noop;
1435
1436                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1437                 if (!in_sack) {
1438                         /* TODO: head merge to next could be attempted here
1439                          * if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end_seq)),
1440                          * though it might not be worth of the additional hassle
1441                          *
1442                          * ...we can probably just fallback to what was done
1443                          * previously. We could try merging non-SACKed ones
1444                          * as well but it probably isn't going to buy off
1445                          * because later SACKs might again split them, and
1446                          * it would make skb timestamp tracking considerably
1447                          * harder problem.
1448                          */
1449                         goto fallback;
1450                 }
1451
1452                 len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1453                 BUG_ON(len < 0);
1454                 BUG_ON(len > skb->len);
1455
1456                 /* MSS boundaries should be honoured or else pcount will
1457                  * severely break even though it makes things bit trickier.
1458                  * Optimize common case to avoid most of the divides
1459                  */
1460                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1461
1462                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1463                  * drop this restriction as unnecessary
1464                  */
1465                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1466                         goto fallback;
1467
1468                 if (len == mss) {
1469                         pcount = 1;
1470                 } else if (len < mss) {
1471                         goto noop;
1472                 } else {
1473                         pcount = len / mss;
1474                         len = pcount * mss;
1475                 }
1476         }
1477
1478         /* tcp_sacktag_one() won't SACK-tag ranges below snd_una */
1479         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->seq + len, tp->snd_una))
1480                 goto fallback;
1481
1482         if (!skb_shift(prev, skb, len))
1483                 goto fallback;
1484         if (!tcp_shifted_skb(sk, prev, skb, state, pcount, len, mss, dup_sack))
1485                 goto out;
1486
1487         /* Hole filled allows collapsing with the next as well, this is very
1488          * useful when hole on every nth skb pattern happens
1489          */
1490         skb = skb_rb_next(prev);
1491         if (!skb)
1492                 goto out;
1493
1494         if (!skb_can_shift(skb) ||
1495             ((TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED) ||
1496             (mss != tcp_skb_seglen(skb)))
1497                 goto out;
1498
1499         len = skb->len;
1500         if (skb_shift(prev, skb, len)) {
1501                 pcount += tcp_skb_pcount(skb);
1502                 tcp_shifted_skb(sk, prev, skb, state, tcp_skb_pcount(skb),
1503                                 len, mss, 0);
1504         }
1505
1506 out:
1507         return prev;
1508
1509 noop:
1510         return skb;
1511
1512 fallback:
1513         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTFALLBACK);
1514         return NULL;
1515 }
1516
1517 static struct sk_buff *tcp_sacktag_walk(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1518                                         struct tcp_sack_block *next_dup,
1519                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1520                                         u32 start_seq, u32 end_seq,
1521                                         bool dup_sack_in)
1522 {
1523         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1524         struct sk_buff *tmp;
1525
1526         skb_rbtree_walk_from(skb) {
1527                 int in_sack = 0;
1528                 bool dup_sack = dup_sack_in;
1529
1530                 /* queue is in-order => we can short-circuit the walk early */
1531                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq))
1532                         break;
1533
1534                 if (next_dup  &&
1535                     before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, next_dup->end_seq)) {
1536                         in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1537                                                         next_dup->start_seq,
1538                                                         next_dup->end_seq);
1539                         if (in_sack > 0)
1540                                 dup_sack = true;
1541                 }
1542
1543                 /* skb reference here is a bit tricky to get right, since
1544                  * shifting can eat and free both this skb and the next,
1545                  * so not even _safe variant of the loop is enough.
1546                  */
1547                 if (in_sack <= 0) {
1548                         tmp = tcp_shift_skb_data(sk, skb, state,
1549                                                  start_seq, end_seq, dup_sack);
1550                         if (tmp) {
1551                                 if (tmp != skb) {
1552                                         skb = tmp;
1553                                         continue;
1554                                 }
1555
1556                                 in_sack = 0;
1557                         } else {
1558                                 in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1559                                                                 start_seq,
1560                                                                 end_seq);
1561                         }
1562                 }
1563
1564                 if (unlikely(in_sack < 0))
1565                         break;
1566
1567                 if (in_sack) {
1568                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked =
1569                                 tcp_sacktag_one(sk,
1570                                                 state,
1571                                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1572                                                 TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1573                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq,
1574                                                 dup_sack,
1575                                                 tcp_skb_pcount(skb),
1576                                                 skb->skb_mstamp);
1577                         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1578                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1579                                 list_del_init(&skb->tcp_tsorted_anchor);
1580
1581                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1582                                     tcp_highest_sack_seq(tp)))
1583                                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1584                 }
1585         }
1586         return skb;
1587 }
1588
1589 static struct sk_buff *tcp_sacktag_bsearch(struct sock *sk,
1590                                            struct tcp_sacktag_state *state,
1591                                            u32 seq)
1592 {
1593         struct rb_node *parent, **p = &sk->tcp_rtx_queue.rb_node;
1594         struct sk_buff *skb;
1595
1596         while (*p) {
1597                 parent = *p;
1598                 skb = rb_to_skb(parent);
1599                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq)) {
1600                         p = &parent->rb_left;
1601                         continue;
1602                 }
1603                 if (!before(seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
1604                         p = &parent->rb_right;
1605                         continue;
1606                 }
1607                 return skb;
1608         }
1609         return NULL;
1610 }
1611
1612 static struct sk_buff *tcp_sacktag_skip(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1613                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1614                                         u32 skip_to_seq)
1615 {
1616         if (skb && after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, skip_to_seq))
1617                 return skb;
1618
1619         return tcp_sacktag_bsearch(sk, state, skip_to_seq);
1620 }
1621
1622 static struct sk_buff *tcp_maybe_skipping_dsack(struct sk_buff *skb,
1623                                                 struct sock *sk,
1624                                                 struct tcp_sack_block *next_dup,
1625                                                 struct tcp_sacktag_state *state,
1626                                                 u32 skip_to_seq)
1627 {
1628         if (!next_dup)
1629                 return skb;
1630
1631         if (before(next_dup->start_seq, skip_to_seq)) {
1632                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, next_dup->start_seq);
1633                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, NULL, state,
1634                                        next_dup->start_seq, next_dup->end_seq,
1635                                        1);
1636         }
1637
1638         return skb;
1639 }
1640
1641 static int tcp_sack_cache_ok(const struct tcp_sock *tp, const struct tcp_sack_block *cache)
1642 {
1643         return cache < tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1644 }
1645
1646 static int
1647 tcp_sacktag_write_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1648                         u32 prior_snd_una, struct tcp_sacktag_state *state)
1649 {
1650         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1651         const unsigned char *ptr = (skb_transport_header(ack_skb) +
1652                                     TCP_SKB_CB(ack_skb)->sacked);
1653         struct tcp_sack_block_wire *sp_wire = (struct tcp_sack_block_wire *)(ptr+2);
1654         struct tcp_sack_block sp[TCP_NUM_SACKS];
1655         struct tcp_sack_block *cache;
1656         struct sk_buff *skb;
1657         int num_sacks = min(TCP_NUM_SACKS, (ptr[1] - TCPOLEN_SACK_BASE) >> 3);
1658         int used_sacks;
1659         bool found_dup_sack = false;
1660         int i, j;
1661         int first_sack_index;
1662
1663         state->flag = 0;
1664         state->reord = tp->snd_nxt;
1665
1666         if (!tp->sacked_out)
1667                 tcp_highest_sack_reset(sk);
1668
1669         found_dup_sack = tcp_check_dsack(sk, ack_skb, sp_wire,
1670                                          num_sacks, prior_snd_una);
1671         if (found_dup_sack) {
1672                 state->flag |= FLAG_DSACKING_ACK;
1673                 tp->delivered++; /* A spurious retransmission is delivered */
1674         }
1675
1676         /* Eliminate too old ACKs, but take into
1677          * account more or less fresh ones, they can
1678          * contain valid SACK info.
1679          */
1680         if (before(TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq, prior_snd_una - tp->max_window))
1681                 return 0;
1682
1683         if (!tp->packets_out)
1684                 goto out;
1685
1686         used_sacks = 0;
1687         first_sack_index = 0;
1688         for (i = 0; i < num_sacks; i++) {
1689                 bool dup_sack = !i && found_dup_sack;
1690
1691                 sp[used_sacks].start_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].start_seq);
1692                 sp[used_sacks].end_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].end_seq);
1693
1694                 if (!tcp_is_sackblock_valid(tp, dup_sack,
1695                                             sp[used_sacks].start_seq,
1696                                             sp[used_sacks].end_seq)) {
1697                         int mib_idx;
1698
1699                         if (dup_sack) {
1700                                 if (!tp->undo_marker)
1701                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDNOUNDO;
1702                                 else
1703                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDOLD;
1704                         } else {
1705                                 /* Don't count olds caused by ACK reordering */
1706                                 if ((TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq != tp->snd_una) &&
1707                                     !after(sp[used_sacks].end_seq, tp->snd_una))
1708                                         continue;
1709                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKDISCARD;
1710                         }
1711
1712                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
1713                         if (i == 0)
1714                                 first_sack_index = -1;
1715                         continue;
1716                 }
1717
1718                 /* Ignore very old stuff early */
1719                 if (!after(sp[used_sacks].end_seq, prior_snd_una))
1720                         continue;
1721
1722                 used_sacks++;
1723         }
1724
1725         /* order SACK blocks to allow in order walk of the retrans queue */
1726         for (i = used_sacks - 1; i > 0; i--) {
1727                 for (j = 0; j < i; j++) {
1728                         if (after(sp[j].start_seq, sp[j + 1].start_seq)) {
1729                                 swap(sp[j], sp[j + 1]);
1730
1731                                 /* Track where the first SACK block goes to */
1732                                 if (j == first_sack_index)
1733                                         first_sack_index = j + 1;
1734                         }
1735                 }
1736         }
1737
1738         state->mss_now = tcp_current_mss(sk);
1739         skb = NULL;
1740         i = 0;
1741
1742         if (!tp->sacked_out) {
1743                 /* It's already past, so skip checking against it */
1744                 cache = tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1745         } else {
1746                 cache = tp->recv_sack_cache;
1747                 /* Skip empty blocks in at head of the cache */
1748                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !cache->start_seq &&
1749                        !cache->end_seq)
1750                         cache++;
1751         }
1752
1753         while (i < used_sacks) {
1754                 u32 start_seq = sp[i].start_seq;
1755                 u32 end_seq = sp[i].end_seq;
1756                 bool dup_sack = (found_dup_sack && (i == first_sack_index));
1757                 struct tcp_sack_block *next_dup = NULL;
1758
1759                 if (found_dup_sack && ((i + 1) == first_sack_index))
1760                         next_dup = &sp[i + 1];
1761
1762                 /* Skip too early cached blocks */
1763                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) &&
1764                        !before(start_seq, cache->end_seq))
1765                         cache++;
1766
1767                 /* Can skip some work by looking recv_sack_cache? */
1768                 if (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !dup_sack &&
1769                     after(end_seq, cache->start_seq)) {
1770
1771                         /* Head todo? */
1772                         if (before(start_seq, cache->start_seq)) {
1773                                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state,
1774                                                        start_seq);
1775                                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup,
1776                                                        state,
1777                                                        start_seq,
1778                                                        cache->start_seq,
1779                                                        dup_sack);
1780                         }
1781
1782                         /* Rest of the block already fully processed? */
1783                         if (!after(end_seq, cache->end_seq))
1784                                 goto advance_sp;
1785
1786                         skb = tcp_maybe_skipping_dsack(skb, sk, next_dup,
1787                                                        state,
1788                                                        cache->end_seq);
1789
1790                         /* ...tail remains todo... */
1791                         if (tcp_highest_sack_seq(tp) == cache->end_seq) {
1792                                 /* ...but better entrypoint exists! */
1793                                 skb = tcp_highest_sack(sk);
1794                                 if (!skb)
1795                                         break;
1796                                 cache++;
1797                                 goto walk;
1798                         }
1799
1800                         skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, cache->end_seq);
1801                         /* Check overlap against next cached too (past this one already) */
1802                         cache++;
1803                         continue;
1804                 }
1805
1806                 if (!before(start_seq, tcp_highest_sack_seq(tp))) {
1807                         skb = tcp_highest_sack(sk);
1808                         if (!skb)
1809                                 break;
1810                 }
1811                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, start_seq);
1812
1813 walk:
1814                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup, state,
1815                                        start_seq, end_seq, dup_sack);
1816
1817 advance_sp:
1818                 i++;
1819         }
1820
1821         /* Clear the head of the cache sack blocks so we can skip it next time */
1822         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache) - used_sacks; i++) {
1823                 tp->recv_sack_cache[i].start_seq = 0;
1824                 tp->recv_sack_cache[i].end_seq = 0;
1825         }
1826         for (j = 0; j < used_sacks; j++)
1827                 tp->recv_sack_cache[i++] = sp[j];
1828
1829         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss || tp->undo_marker)
1830                 tcp_check_sack_reordering(sk, state->reord, 0);
1831
1832         tcp_verify_left_out(tp);
1833 out:
1834
1835 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
1836         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
1837         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
1838         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
1839         WARN_ON((int)tcp_packets_in_flight(tp) < 0);
1840 #endif
1841         return state->flag;
1842 }
1843
1844 /* Limits sacked_out so that sum with lost_out isn't ever larger than
1845  * packets_out. Returns false if sacked_out adjustement wasn't necessary.
1846  */
1847 static bool tcp_limit_reno_sacked(struct tcp_sock *tp)
1848 {
1849         u32 holes;
1850
1851         holes = max(tp->lost_out, 1U);
1852         holes = min(holes, tp->packets_out);
1853
1854         if ((tp->sacked_out + holes) > tp->packets_out) {
1855                 tp->sacked_out = tp->packets_out - holes;
1856                 return true;
1857         }
1858         return false;
1859 }
1860
1861 /* If we receive more dupacks than we expected counting segments
1862  * in assumption of absent reordering, interpret this as reordering.
1863  * The only another reason could be bug in receiver TCP.
1864  */
1865 static void tcp_check_reno_reordering(struct sock *sk, const int addend)
1866 {
1867         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1868
1869         if (!tcp_limit_reno_sacked(tp))
1870                 return;
1871
1872         tp->reordering = min_t(u32, tp->packets_out + addend,
1873                                sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_max_reordering);
1874         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRENOREORDER);
1875 }
1876
1877 /* Emulate SACKs for SACKless connection: account for a new dupack. */
1878
1879 static void tcp_add_reno_sack(struct sock *sk)
1880 {
1881         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1882         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
1883
1884         tp->sacked_out++;
1885         tcp_check_reno_reordering(sk, 0);
1886         if (tp->sacked_out > prior_sacked)
1887                 tp->delivered++; /* Some out-of-order packet is delivered */
1888         tcp_verify_left_out(tp);
1889 }
1890
1891 /* Account for ACK, ACKing some data in Reno Recovery phase. */
1892
1893 static void tcp_remove_reno_sacks(struct sock *sk, int acked)
1894 {
1895         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1896
1897         if (acked > 0) {
1898                 /* One ACK acked hole. The rest eat duplicate ACKs. */
1899                 tp->delivered += max_t(int, acked - tp->sacked_out, 1);
1900                 if (acked - 1 >= tp->sacked_out)
1901                         tp->sacked_out = 0;
1902                 else
1903                         tp->sacked_out -= acked - 1;
1904         }
1905         tcp_check_reno_reordering(sk, acked);
1906         tcp_verify_left_out(tp);
1907 }
1908
1909 static inline void tcp_reset_reno_sack(struct tcp_sock *tp)
1910 {
1911         tp->sacked_out = 0;
1912 }
1913
1914 void tcp_clear_retrans(struct tcp_sock *tp)
1915 {
1916         tp->retrans_out = 0;
1917         tp->lost_out = 0;
1918         tp->undo_marker = 0;
1919         tp->undo_retrans = -1;
1920         tp->sacked_out = 0;
1921 }
1922
1923 static inline void tcp_init_undo(struct tcp_sock *tp)
1924 {
1925         tp->undo_marker = tp->snd_una;
1926         /* Retransmission still in flight may cause DSACKs later. */
1927         tp->undo_retrans = tp->retrans_out ? : -1;
1928 }
1929
1930 static bool tcp_is_rack(const struct sock *sk)
1931 {
1932         return sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_recovery & TCP_RACK_LOSS_DETECTION;
1933 }
1934
1935 /* If we detect SACK reneging, forget all SACK information
1936  * and reset tags completely, otherwise preserve SACKs. If receiver
1937  * dropped its ofo queue, we will know this due to reneging detection.
1938  */
1939 static void tcp_timeout_mark_lost(struct sock *sk)
1940 {
1941         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1942         struct sk_buff *skb, *head;
1943         bool is_reneg;                  /* is receiver reneging on SACKs? */
1944
1945         head = tcp_rtx_queue_head(sk);
1946         is_reneg = head && (TCP_SKB_CB(head)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED);
1947         if (is_reneg) {
1948                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSACKRENEGING);
1949                 tp->sacked_out = 0;
1950                 /* Mark SACK reneging until we recover from this loss event. */
1951                 tp->is_sack_reneg = 1;
1952         } else if (tcp_is_reno(tp)) {
1953                 tcp_reset_reno_sack(tp);
1954         }
1955
1956         skb = head;
1957         skb_rbtree_walk_from(skb) {
1958                 if (is_reneg)
1959                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_ACKED;
1960                 else if (tcp_is_rack(sk) && skb != head &&
1961                          tcp_rack_skb_timeout(tp, skb, 0) > 0)
1962                         continue; /* Don't mark recently sent ones lost yet */
1963                 tcp_mark_skb_lost(sk, skb);
1964         }
1965         tcp_verify_left_out(tp);
1966         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
1967 }
1968
1969 /* Enter Loss state. */
1970 void tcp_enter_loss(struct sock *sk)
1971 {
1972         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1973         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1974         struct net *net = sock_net(sk);
1975         bool new_recovery = icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_Recovery;
1976
1977         tcp_timeout_mark_lost(sk);
1978
1979         /* Reduce ssthresh if it has not yet been made inside this window. */
1980         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder ||
1981             !after(tp->high_seq, tp->snd_una) ||
1982             (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss && !icsk->icsk_retransmits)) {
1983                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1984                 tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
1985                 tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
1986                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_LOSS);
1987                 tcp_init_undo(tp);
1988         }
1989         tp->snd_cwnd       = tcp_packets_in_flight(tp) + 1;
1990         tp->snd_cwnd_cnt   = 0;
1991         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1992
1993         /* Timeout in disordered state after receiving substantial DUPACKs
1994          * suggests that the degree of reordering is over-estimated.
1995          */
1996         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder &&
1997             tp->sacked_out >= net->ipv4.sysctl_tcp_reordering)
1998                 tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
1999                                        net->ipv4.sysctl_tcp_reordering);
2000         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2001         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2002         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2003
2004         /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 1: retransmit SND.UNA if no previous
2005          * loss recovery is underway except recurring timeout(s) on
2006          * the same SND.UNA (sec 3.2). Disable F-RTO on path MTU probing
2007          */
2008         tp->frto = net->ipv4.sysctl_tcp_frto &&
2009                    (new_recovery || icsk->icsk_retransmits) &&
2010                    !inet_csk(sk)->icsk_mtup.probe_size;
2011 }
2012
2013 /* If ACK arrived pointing to a remembered SACK, it means that our
2014  * remembered SACKs do not reflect real state of receiver i.e.
2015  * receiver _host_ is heavily congested (or buggy).
2016  *
2017  * To avoid big spurious retransmission bursts due to transient SACK
2018  * scoreboard oddities that look like reneging, we give the receiver a
2019  * little time (max(RTT/2, 10ms)) to send us some more ACKs that will
2020  * restore sanity to the SACK scoreboard. If the apparent reneging
2021  * persists until this RTO then we'll clear the SACK scoreboard.
2022  */
2023 static bool tcp_check_sack_reneging(struct sock *sk, int flag)
2024 {
2025         if (flag & FLAG_SACK_RENEGING) {
2026                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2027                 unsigned long delay = max(usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 4),
2028                                           msecs_to_jiffies(10));
2029
2030                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2031                                           delay, TCP_RTO_MAX);
2032                 return true;
2033         }
2034         return false;
2035 }
2036
2037 /* Heurestics to calculate number of duplicate ACKs. There's no dupACKs
2038  * counter when SACK is enabled (without SACK, sacked_out is used for
2039  * that purpose).
2040  *
2041  * With reordering, holes may still be in flight, so RFC3517 recovery
2042  * uses pure sacked_out (total number of SACKed segments) even though
2043  * it violates the RFC that uses duplicate ACKs, often these are equal
2044  * but when e.g. out-of-window ACKs or packet duplication occurs,
2045  * they differ. Since neither occurs due to loss, TCP should really
2046  * ignore them.
2047  */
2048 static inline int tcp_dupack_heuristics(const struct tcp_sock *tp)
2049 {
2050         return tp->sacked_out + 1;
2051 }
2052
2053 /* Linux NewReno/SACK/ECN state machine.
2054  * --------------------------------------
2055  *
2056  * "Open"       Normal state, no dubious events, fast path.
2057  * "Disorder"   In all the respects it is "Open",
2058  *              but requires a bit more attention. It is entered when
2059  *              we see some SACKs or dupacks. It is split of "Open"
2060  *              mainly to move some processing from fast path to slow one.
2061  * "CWR"        CWND was reduced due to some Congestion Notification event.
2062  *              It can be ECN, ICMP source quench, local device congestion.
2063  * "Recovery"   CWND was reduced, we are fast-retransmitting.
2064  * "Loss"       CWND was reduced due to RTO timeout or SACK reneging.
2065  *
2066  * tcp_fastretrans_alert() is entered:
2067  * - each incoming ACK, if state is not "Open"
2068  * - when arrived ACK is unusual, namely:
2069  *      * SACK
2070  *      * Duplicate ACK.
2071  *      * ECN ECE.
2072  *
2073  * Counting packets in flight is pretty simple.
2074  *
2075  *      in_flight = packets_out - left_out + retrans_out
2076  *
2077  *      packets_out is SND.NXT-SND.UNA counted in packets.
2078  *
2079  *      retrans_out is number of retransmitted segments.
2080  *
2081  *      left_out is number of segments left network, but not ACKed yet.
2082  *
2083  *              left_out = sacked_out + lost_out
2084  *
2085  *     sacked_out: Packets, which arrived to receiver out of order
2086  *                 and hence not ACKed. With SACKs this number is simply
2087  *                 amount of SACKed data. Even without SACKs
2088  *                 it is easy to give pretty reliable estimate of this number,
2089  *                 counting duplicate ACKs.
2090  *
2091  *       lost_out: Packets lost by network. TCP has no explicit
2092  *                 "loss notification" feedback from network (for now).
2093  *                 It means that this number can be only _guessed_.
2094  *                 Actually, it is the heuristics to predict lossage that
2095  *                 distinguishes different algorithms.
2096  *
2097  *      F.e. after RTO, when all the queue is considered as lost,
2098  *      lost_out = packets_out and in_flight = retrans_out.
2099  *
2100  *              Essentially, we have now a few algorithms detecting
2101  *              lost packets.
2102  *
2103  *              If the receiver supports SACK:
2104  *
2105  *              RFC6675/3517: It is the conventional algorithm. A packet is
2106  *              considered lost if the number of higher sequence packets
2107  *              SACKed is greater than or equal the DUPACK thoreshold
2108  *              (reordering). This is implemented in tcp_mark_head_lost and
2109  *              tcp_update_scoreboard.
2110  *
2111  *              RACK (draft-ietf-tcpm-rack-01): it is a newer algorithm
2112  *              (2017-) that checks timing instead of counting DUPACKs.
2113  *              Essentially a packet is considered lost if it's not S/ACKed
2114  *              after RTT + reordering_window, where both metrics are
2115  *              dynamically measured and adjusted. This is implemented in
2116  *              tcp_rack_mark_lost.
2117  *
2118  *              If the receiver does not support SACK:
2119  *
2120  *              NewReno (RFC6582): in Recovery we assume that one segment
2121  *              is lost (classic Reno). While we are in Recovery and
2122  *              a partial ACK arrives, we assume that one more packet
2123  *              is lost (NewReno). This heuristics are the same in NewReno
2124  *              and SACK.
2125  *
2126  * Really tricky (and requiring careful tuning) part of algorithm
2127  * is hidden in functions tcp_time_to_recover() and tcp_xmit_retransmit_queue().
2128  * The first determines the moment _when_ we should reduce CWND and,
2129  * hence, slow down forward transmission. In fact, it determines the moment
2130  * when we decide that hole is caused by loss, rather than by a reorder.
2131  *
2132  * tcp_xmit_retransmit_queue() decides, _what_ we should retransmit to fill
2133  * holes, caused by lost packets.
2134  *
2135  * And the most logically complicated part of algorithm is undo
2136  * heuristics. We detect false retransmits due to both too early
2137  * fast retransmit (reordering) and underestimated RTO, analyzing
2138  * timestamps and D-SACKs. When we detect that some segments were
2139  * retransmitted by mistake and CWND reduction was wrong, we undo
2140  * window reduction and abort recovery phase. This logic is hidden
2141  * inside several functions named tcp_try_undo_<something>.
2142  */
2143
2144 /* This function decides, when we should leave Disordered state
2145  * and enter Recovery phase, reducing congestion window.
2146  *
2147  * Main question: may we further continue forward transmission
2148  * with the same cwnd?
2149  */
2150 static bool tcp_time_to_recover(struct sock *sk, int flag)
2151 {
2152         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2153
2154         /* Trick#1: The loss is proven. */
2155         if (tp->lost_out)
2156                 return true;
2157
2158         /* Not-A-Trick#2 : Classic rule... */
2159         if (!tcp_is_rack(sk) && tcp_dupack_heuristics(tp) > tp->reordering)
2160                 return true;
2161
2162         return false;
2163 }
2164
2165 /* Detect loss in event "A" above by marking head of queue up as lost.
2166  * For non-SACK(Reno) senders, the first "packets" number of segments
2167  * are considered lost. For RFC3517 SACK, a segment is considered lost if it
2168  * has at least tp->reordering SACKed seqments above it; "packets" refers to
2169  * the maximum SACKed segments to pass before reaching this limit.
2170  */
2171 static void tcp_mark_head_lost(struct sock *sk, int packets, int mark_head)
2172 {
2173         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2174         struct sk_buff *skb;
2175         int cnt, oldcnt, lost;
2176         unsigned int mss;
2177         /* Use SACK to deduce losses of new sequences sent during recovery */
2178         const u32 loss_high = tcp_is_sack(tp) ?  tp->snd_nxt : tp->high_seq;
2179
2180         WARN_ON(packets > tp->packets_out);
2181         skb = tp->lost_skb_hint;
2182         if (skb) {
2183                 /* Head already handled? */
2184                 if (mark_head && after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una))
2185                         return;
2186                 cnt = tp->lost_cnt_hint;
2187         } else {
2188                 skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
2189                 cnt = 0;
2190         }
2191
2192         skb_rbtree_walk_from(skb) {
2193                 /* TODO: do this better */
2194                 /* this is not the most efficient way to do this... */
2195                 tp->lost_skb_hint = skb;
2196                 tp->lost_cnt_hint = cnt;
2197
2198                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, loss_high))
2199                         break;
2200
2201                 oldcnt = cnt;
2202                 if (tcp_is_reno(tp) ||
2203                     (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
2204                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
2205
2206                 if (cnt > packets) {
2207                         if (tcp_is_sack(tp) ||
2208                             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) ||
2209                             (oldcnt >= packets))
2210                                 break;
2211
2212                         mss = tcp_skb_mss(skb);
2213                         /* If needed, chop off the prefix to mark as lost. */
2214                         lost = (packets - oldcnt) * mss;
2215                         if (lost < skb->len &&
2216                             tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
2217                                          lost, mss, GFP_ATOMIC) < 0)
2218                                 break;
2219                         cnt = packets;
2220                 }
2221
2222                 tcp_skb_mark_lost(tp, skb);
2223
2224                 if (mark_head)
2225                         break;
2226         }
2227         tcp_verify_left_out(tp);
2228 }
2229
2230 /* Account newly detected lost packet(s) */
2231
2232 static void tcp_update_scoreboard(struct sock *sk, int fast_rexmit)
2233 {
2234         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2235
2236         if (tcp_is_sack(tp)) {
2237                 int sacked_upto = tp->sacked_out - tp->reordering;
2238                 if (sacked_upto >= 0)
2239                         tcp_mark_head_lost(sk, sacked_upto, 0);
2240                 else if (fast_rexmit)
2241                         tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2242         }
2243 }
2244
2245 static bool tcp_tsopt_ecr_before(const struct tcp_sock *tp, u32 when)
2246 {
2247         return tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2248                before(tp->rx_opt.rcv_tsecr, when);
2249 }
2250
2251 /* skb is spurious retransmitted if the returned timestamp echo
2252  * reply is prior to the skb transmission time
2253  */
2254 static bool tcp_skb_spurious_retrans(const struct tcp_sock *tp,
2255                                      const struct sk_buff *skb)
2256 {
2257         return (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS) &&
2258                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tcp_skb_timestamp(skb));
2259 }
2260
2261 /* Nothing was retransmitted or returned timestamp is less
2262  * than timestamp of the first retransmission.
2263  */
2264 static inline bool tcp_packet_delayed(const struct tcp_sock *tp)
2265 {
2266         return !tp->retrans_stamp ||
2267                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tp->retrans_stamp);
2268 }
2269
2270 /* Undo procedures. */
2271
2272 /* We can clear retrans_stamp when there are no retransmissions in the
2273  * window. It would seem that it is trivially available for us in
2274  * tp->retrans_out, however, that kind of assumptions doesn't consider
2275  * what will happen if errors occur when sending retransmission for the
2276  * second time. ...It could the that such segment has only
2277  * TCPCB_EVER_RETRANS set at the present time. It seems that checking
2278  * the head skb is enough except for some reneging corner cases that
2279  * are not worth the effort.
2280  *
2281  * Main reason for all this complexity is the fact that connection dying
2282  * time now depends on the validity of the retrans_stamp, in particular,
2283  * that successive retransmissions of a segment must not advance
2284  * retrans_stamp under any conditions.
2285  */
2286 static bool tcp_any_retrans_done(const struct sock *sk)
2287 {
2288         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2289         struct sk_buff *skb;
2290
2291         if (tp->retrans_out)
2292                 return true;
2293
2294         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
2295         if (unlikely(skb && TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS))
2296                 return true;
2297
2298         return false;
2299 }
2300
2301 static void DBGUNDO(struct sock *sk, const char *msg)
2302 {
2303 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
2304         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2305         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
2306
2307         if (sk->sk_family == AF_INET) {
2308                 pr_debug("Undo %s %pI4/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2309                          msg,
2310                          &inet->inet_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2311                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2312                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2313                          tp->packets_out);
2314         }
2315 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
2316         else if (sk->sk_family == AF_INET6) {
2317                 pr_debug("Undo %s %pI6/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2318                          msg,
2319                          &sk->sk_v6_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2320                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2321                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2322                          tp->packets_out);
2323         }
2324 #endif
2325 #endif
2326 }
2327
2328 static void tcp_undo_cwnd_reduction(struct sock *sk, bool unmark_loss)
2329 {
2330         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2331
2332         if (unmark_loss) {
2333                 struct sk_buff *skb;
2334
2335                 skb_rbtree_walk(skb, &sk->tcp_rtx_queue) {
2336                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
2337                 }
2338                 tp->lost_out = 0;
2339                 tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2340         }
2341
2342         if (tp->prior_ssthresh) {
2343                 const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2344
2345                 tp->snd_cwnd = icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd(sk);
2346
2347                 if (tp->prior_ssthresh > tp->snd_ssthresh) {
2348                         tp->snd_ssthresh = tp->prior_ssthresh;
2349                         tcp_ecn_withdraw_cwr(tp);
2350                 }
2351         }
2352         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2353         tp->undo_marker = 0;
2354         tp->rack.advanced = 1; /* Force RACK to re-exam losses */
2355 }
2356
2357 static inline bool tcp_may_undo(const struct tcp_sock *tp)
2358 {
2359         return tp->undo_marker && (!tp->undo_retrans || tcp_packet_delayed(tp));
2360 }
2361
2362 /* People celebrate: "We love our President!" */
2363 static bool tcp_try_undo_recovery(struct sock *sk)
2364 {
2365         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2366
2367         if (tcp_may_undo(tp)) {
2368                 int mib_idx;
2369
2370                 /* Happy end! We did not retransmit anything
2371                  * or our original transmission succeeded.
2372                  */
2373                 DBGUNDO(sk, inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss ? "loss" : "retrans");
2374                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2375                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
2376                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO;
2377                 else
2378                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFULLUNDO;
2379
2380                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2381         } else if (tp->rack.reo_wnd_persist) {
2382                 tp->rack.reo_wnd_persist--;
2383         }
2384         if (tp->snd_una == tp->high_seq && tcp_is_reno(tp)) {
2385                 /* Hold old state until something *above* high_seq
2386                  * is ACKed. For Reno it is MUST to prevent false
2387                  * fast retransmits (RFC2582). SACK TCP is safe. */
2388                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2389                         tp->retrans_stamp = 0;
2390                 return true;
2391         }
2392         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2393         tp->is_sack_reneg = 0;
2394         return false;
2395 }
2396
2397 /* Try to undo cwnd reduction, because D-SACKs acked all retransmitted data */
2398 static bool tcp_try_undo_dsack(struct sock *sk)
2399 {
2400         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2401
2402         if (tp->undo_marker && !tp->undo_retrans) {
2403                 tp->rack.reo_wnd_persist = min(TCP_RACK_RECOVERY_THRESH,
2404                                                tp->rack.reo_wnd_persist + 1);
2405                 DBGUNDO(sk, "D-SACK");
2406                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2407                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKUNDO);
2408                 return true;
2409         }
2410         return false;
2411 }
2412
2413 /* Undo during loss recovery after partial ACK or using F-RTO. */
2414 static bool tcp_try_undo_loss(struct sock *sk, bool frto_undo)
2415 {
2416         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2417
2418         if (frto_undo || tcp_may_undo(tp)) {
2419                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2420
2421                 DBGUNDO(sk, "partial loss");
2422                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO);
2423                 if (frto_undo)
2424                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2425                                         LINUX_MIB_TCPSPURIOUSRTOS);
2426                 inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2427                 if (frto_undo || tcp_is_sack(tp)) {
2428                         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2429                         tp->is_sack_reneg = 0;
2430                 }
2431                 return true;
2432         }
2433         return false;
2434 }
2435
2436 /* The cwnd reduction in CWR and Recovery uses the PRR algorithm in RFC 6937.
2437  * It computes the number of packets to send (sndcnt) based on packets newly
2438  * delivered:
2439  *   1) If the packets in flight is larger than ssthresh, PRR spreads the
2440  *      cwnd reductions across a full RTT.
2441  *   2) Otherwise PRR uses packet conservation to send as much as delivered.
2442  *      But when the retransmits are acked without further losses, PRR
2443  *      slow starts cwnd up to ssthresh to speed up the recovery.
2444  */
2445 static void tcp_init_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2446 {
2447         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2448
2449         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2450         tp->tlp_high_seq = 0;
2451         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2452         tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
2453         tp->prr_delivered = 0;
2454         tp->prr_out = 0;
2455         tp->snd_ssthresh = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2456         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2457 }
2458
2459 void tcp_cwnd_reduction(struct sock *sk, int newly_acked_sacked, int flag)
2460 {
2461         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2462         int sndcnt = 0;
2463         int delta = tp->snd_ssthresh - tcp_packets_in_flight(tp);
2464
2465         if (newly_acked_sacked <= 0 || WARN_ON_ONCE(!tp->prior_cwnd))
2466                 return;
2467
2468         tp->prr_delivered += newly_acked_sacked;
2469         if (delta < 0) {
2470                 u64 dividend = (u64)tp->snd_ssthresh * tp->prr_delivered +
2471                                tp->prior_cwnd - 1;
2472                 sndcnt = div_u64(dividend, tp->prior_cwnd) - tp->prr_out;
2473         } else if ((flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED) &&
2474                    !(flag & FLAG_LOST_RETRANS)) {
2475                 sndcnt = min_t(int, delta,
2476                                max_t(int, tp->prr_delivered - tp->prr_out,
2477                                      newly_acked_sacked) + 1);
2478         } else {
2479                 sndcnt = min(delta, newly_acked_sacked);
2480         }
2481         /* Force a fast retransmit upon entering fast recovery */
2482         sndcnt = max(sndcnt, (tp->prr_out ? 0 : 1));
2483         tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + sndcnt;
2484 }
2485
2486 static inline void tcp_end_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2487 {
2488         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2489
2490         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
2491                 return;
2492
2493         /* Reset cwnd to ssthresh in CWR or Recovery (unless it's undone) */
2494         if (tp->snd_ssthresh < TCP_INFINITE_SSTHRESH &&
2495             (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_CWR || tp->undo_marker)) {
2496                 tp->snd_cwnd = tp->snd_ssthresh;
2497                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2498         }
2499         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_COMPLETE_CWR);
2500 }
2501
2502 /* Enter CWR state. Disable cwnd undo since congestion is proven with ECN */
2503 void tcp_enter_cwr(struct sock *sk)
2504 {
2505         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2506
2507         tp->prior_ssthresh = 0;
2508         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
2509                 tp->undo_marker = 0;
2510                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2511                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
2512         }
2513 }
2514 EXPORT_SYMBOL(tcp_enter_cwr);
2515
2516 static void tcp_try_keep_open(struct sock *sk)
2517 {
2518         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2519         int state = TCP_CA_Open;
2520
2521         if (tcp_left_out(tp) || tcp_any_retrans_done(sk))
2522                 state = TCP_CA_Disorder;
2523
2524         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != state) {
2525                 tcp_set_ca_state(sk, state);
2526                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2527         }
2528 }
2529
2530 static void tcp_try_to_open(struct sock *sk, int flag)
2531 {
2532         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2533
2534         tcp_verify_left_out(tp);
2535
2536         if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2537                 tp->retrans_stamp = 0;
2538
2539         if (flag & FLAG_ECE)
2540                 tcp_enter_cwr(sk);
2541
2542         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR) {
2543                 tcp_try_keep_open(sk);
2544         }
2545 }
2546
2547 static void tcp_mtup_probe_failed(struct sock *sk)
2548 {
2549         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2550
2551         icsk->icsk_mtup.search_high = icsk->icsk_mtup.probe_size - 1;
2552         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2553         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPFAIL);
2554 }
2555
2556 static void tcp_mtup_probe_success(struct sock *sk)
2557 {
2558         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2559         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2560
2561         /* FIXME: breaks with very large cwnd */
2562         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2563         tp->snd_cwnd = tp->snd_cwnd *
2564                        tcp_mss_to_mtu(sk, tp->mss_cache) /
2565                        icsk->icsk_mtup.probe_size;
2566         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2567         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2568         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2569
2570         icsk->icsk_mtup.search_low = icsk->icsk_mtup.probe_size;
2571         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2572         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
2573         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPSUCCESS);
2574 }
2575
2576 /* Do a simple retransmit without using the backoff mechanisms in
2577  * tcp_timer. This is used for path mtu discovery.
2578  * The socket is already locked here.
2579  */
2580 void tcp_simple_retransmit(struct sock *sk)
2581 {
2582         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2583         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2584         struct sk_buff *skb;
2585         unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
2586
2587         skb_rbtree_walk(skb, &sk->tcp_rtx_queue) {
2588                 if (tcp_skb_seglen(skb) > mss &&
2589                     !(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
2590                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2591                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
2592                                 tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
2593                         }
2594                         tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(tp, skb);
2595                 }
2596         }
2597
2598         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2599
2600         if (!tp->lost_out)
2601                 return;
2602
2603         if (tcp_is_reno(tp))
2604                 tcp_limit_reno_sacked(tp);
2605
2606         tcp_verify_left_out(tp);
2607
2608         /* Don't muck with the congestion window here.
2609          * Reason is that we do not increase amount of _data_
2610          * in network, but units changed and effective
2611          * cwnd/ssthresh really reduced now.
2612          */
2613         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) {
2614                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2615                 tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2616                 tp->prior_ssthresh = 0;
2617                 tp->undo_marker = 0;
2618                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2619         }
2620         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2621 }
2622 EXPORT_SYMBOL(tcp_simple_retransmit);
2623
2624 void tcp_enter_recovery(struct sock *sk, bool ece_ack)
2625 {
2626         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2627         int mib_idx;
2628
2629         if (tcp_is_reno(tp))
2630                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENORECOVERY;
2631         else
2632                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKRECOVERY;
2633
2634         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2635
2636         tp->prior_ssthresh = 0;
2637         tcp_init_undo(tp);
2638
2639         if (!tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
2640                 if (!ece_ack)
2641                         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2642                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2643         }
2644         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Recovery);
2645 }
2646
2647 /* Process an ACK in CA_Loss state. Move to CA_Open if lost data are
2648  * recovered or spurious. Otherwise retransmits more on partial ACKs.
2649  */
2650 static void tcp_process_loss(struct sock *sk, int flag, bool is_dupack,
2651                              int *rexmit)
2652 {
2653         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2654         bool recovered = !before(tp->snd_una, tp->high_seq);
2655
2656         if ((flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED) &&
2657             tcp_try_undo_loss(sk, false))
2658                 return;
2659
2660         if (tp->frto) { /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 (sack enhanced version). */
2661                 /* Step 3.b. A timeout is spurious if not all data are
2662                  * lost, i.e., never-retransmitted data are (s)acked.
2663                  */
2664                 if ((flag & FLAG_ORIG_SACK_ACKED) &&
2665                     tcp_try_undo_loss(sk, true))
2666                         return;
2667
2668                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq)) {
2669                         if (flag & FLAG_DATA_SACKED || is_dupack)
2670                                 tp->frto = 0; /* Step 3.a. loss was real */
2671                 } else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED && !recovered) {
2672                         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2673                         /* Step 2.b. Try send new data (but deferred until cwnd
2674                          * is updated in tcp_ack()). Otherwise fall back to
2675                          * the conventional recovery.
2676                          */
2677                         if (!tcp_write_queue_empty(sk) &&
2678                             after(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt)) {
2679                                 *rexmit = REXMIT_NEW;
2680                                 return;
2681                         }
2682                         tp->frto = 0;
2683                 }
2684         }
2685
2686         if (recovered) {
2687                 /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 2.a and 1st part of step 3.a */
2688                 tcp_try_undo_recovery(sk);
2689                 return;
2690         }
2691         if (tcp_is_reno(tp)) {
2692                 /* A Reno DUPACK means new data in F-RTO step 2.b above are
2693                  * delivered. Lower inflight to clock out (re)tranmissions.
2694                  */
2695                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq) && is_dupack)
2696                         tcp_add_reno_sack(sk);
2697                 else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2698                         tcp_reset_reno_sack(tp);
2699         }
2700         *rexmit = REXMIT_LOST;
2701 }
2702
2703 /* Undo during fast recovery after partial ACK. */
2704 static bool tcp_try_undo_partial(struct sock *sk, u32 prior_snd_una)
2705 {
2706         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2707
2708         if (tp->undo_marker && tcp_packet_delayed(tp)) {
2709                 /* Plain luck! Hole if filled with delayed
2710                  * packet, rather than with a retransmit. Check reordering.
2711                  */
2712                 tcp_check_sack_reordering(sk, prior_snd_una, 1);
2713
2714                 /* We are getting evidence that the reordering degree is higher
2715                  * than we realized. If there are no retransmits out then we
2716                  * can undo. Otherwise we clock out new packets but do not
2717                  * mark more packets lost or retransmit more.
2718                  */
2719                 if (tp->retrans_out)
2720                         return true;
2721
2722                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2723                         tp->retrans_stamp = 0;
2724
2725                 DBGUNDO(sk, "partial recovery");
2726                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2727                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPARTIALUNDO);
2728                 tcp_try_keep_open(sk);
2729                 return true;
2730         }
2731         return false;
2732 }
2733
2734 static void tcp_identify_packet_loss(struct sock *sk, int *ack_flag)
2735 {
2736         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2737
2738         if (tcp_rtx_queue_empty(sk))
2739                 return;
2740
2741         if (unlikely(tcp_is_reno(tp))) {
2742                 tcp_newreno_mark_lost(sk, *ack_flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED);
2743         } else if (tcp_is_rack(sk)) {
2744                 u32 prior_retrans = tp->retrans_out;
2745
2746                 tcp_rack_mark_lost(sk);
2747                 if (prior_retrans > tp->retrans_out)
2748                         *ack_flag |= FLAG_LOST_RETRANS;
2749         }
2750 }
2751
2752 static bool tcp_force_fast_retransmit(struct sock *sk)
2753 {
2754         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2755
2756         return after(tcp_highest_sack_seq(tp),
2757                      tp->snd_una + tp->reordering * tp->mss_cache);
2758 }
2759
2760 /* Process an event, which can update packets-in-flight not trivially.
2761  * Main goal of this function is to calculate new estimate for left_out,
2762  * taking into account both packets sitting in receiver's buffer and
2763  * packets lost by network.
2764  *
2765  * Besides that it updates the congestion state when packet loss or ECN
2766  * is detected. But it does not reduce the cwnd, it is done by the
2767  * congestion control later.
2768  *
2769  * It does _not_ decide what to send, it is made in function
2770  * tcp_xmit_retransmit_queue().
2771  */
2772 static void tcp_fastretrans_alert(struct sock *sk, const u32 prior_snd_una,
2773                                   bool is_dupack, int *ack_flag, int *rexmit)
2774 {
2775         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2776         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2777         int fast_rexmit = 0, flag = *ack_flag;
2778         bool do_lost = is_dupack || ((flag & FLAG_DATA_SACKED) &&
2779                                      tcp_force_fast_retransmit(sk));
2780
2781         if (!tp->packets_out && tp->sacked_out)
2782                 tp->sacked_out = 0;
2783
2784         /* Now state machine starts.
2785          * A. ECE, hence prohibit cwnd undoing, the reduction is required. */
2786         if (flag & FLAG_ECE)
2787                 tp->prior_ssthresh = 0;
2788
2789         /* B. In all the states check for reneging SACKs. */
2790         if (tcp_check_sack_reneging(sk, flag))
2791                 return;
2792
2793         /* C. Check consistency of the current state. */
2794         tcp_verify_left_out(tp);
2795
2796         /* D. Check state exit conditions. State can be terminated
2797          *    when high_seq is ACKed. */
2798         if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open) {
2799                 WARN_ON(tp->retrans_out != 0);
2800                 tp->retrans_stamp = 0;
2801         } else if (!before(tp->snd_una, tp->high_seq)) {
2802                 switch (icsk->icsk_ca_state) {
2803                 case TCP_CA_CWR:
2804                         /* CWR is to be held something *above* high_seq
2805                          * is ACKed for CWR bit to reach receiver. */
2806                         if (tp->snd_una != tp->high_seq) {
2807                                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2808                                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2809                         }
2810                         break;
2811
2812                 case TCP_CA_Recovery:
2813                         if (tcp_is_reno(tp))
2814                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2815                         if (tcp_try_undo_recovery(sk))
2816                                 return;
2817                         tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2818                         break;
2819                 }
2820         }
2821
2822         /* E. Process state. */
2823         switch (icsk->icsk_ca_state) {
2824         case TCP_CA_Recovery:
2825                 if (!(flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) {
2826                         if (tcp_is_reno(tp) && is_dupack)
2827                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2828                 } else {
2829                         if (tcp_try_undo_partial(sk, prior_snd_una))
2830                                 return;
2831                         /* Partial ACK arrived. Force fast retransmit. */
2832                         do_lost = tcp_is_reno(tp) ||
2833                                   tcp_force_fast_retransmit(sk);
2834                 }
2835                 if (tcp_try_undo_dsack(sk)) {
2836                         tcp_try_keep_open(sk);
2837                         return;
2838                 }
2839                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
2840                 break;
2841         case TCP_CA_Loss:
2842                 tcp_process_loss(sk, flag, is_dupack, rexmit);
2843                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
2844                 if (!(icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open ||
2845                       (*ack_flag & FLAG_LOST_RETRANS)))
2846                         return;
2847                 /* Change state if cwnd is undone or retransmits are lost */
2848                 /* fall through */
2849         default:
2850                 if (tcp_is_reno(tp)) {
2851                         if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2852                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2853                         if (is_dupack)
2854                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2855                 }
2856
2857                 if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder)
2858                         tcp_try_undo_dsack(sk);
2859
2860                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
2861                 if (!tcp_time_to_recover(sk, flag)) {
2862                         tcp_try_to_open(sk, flag);
2863                         return;
2864                 }
2865
2866                 /* MTU probe failure: don't reduce cwnd */
2867                 if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR &&
2868                     icsk->icsk_mtup.probe_size &&
2869                     tp->snd_una == tp->mtu_probe.probe_seq_start) {
2870                         tcp_mtup_probe_failed(sk);
2871                         /* Restores the reduction we did in tcp_mtup_probe() */
2872                         tp->snd_cwnd++;
2873                         tcp_simple_retransmit(sk);
2874                         return;
2875                 }
2876
2877                 /* Otherwise enter Recovery state */
2878                 tcp_enter_recovery(sk, (flag & FLAG_ECE));
2879                 fast_rexmit = 1;
2880         }
2881
2882         if (!tcp_is_rack(sk) && do_lost)
2883                 tcp_update_scoreboard(sk, fast_rexmit);
2884         *rexmit = REXMIT_LOST;
2885 }
2886
2887 static void tcp_update_rtt_min(struct sock *sk, u32 rtt_us, const int flag)
2888 {
2889         u32 wlen = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_rtt_wlen * HZ;
2890         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2891
2892         if ((flag & FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED) && rtt_us > tcp_min_rtt(tp)) {
2893                 /* If the remote keeps returning delayed ACKs, eventually
2894                  * the min filter would pick it up and overestimate the
2895                  * prop. delay when it expires. Skip suspected delayed ACKs.
2896                  */
2897                 return;
2898         }
2899         minmax_running_min(&tp->rtt_min, wlen, tcp_jiffies32,
2900                            rtt_us ? : jiffies_to_usecs(1));
2901 }
2902
2903 static bool tcp_ack_update_rtt(struct sock *sk, const int flag,
2904                                long seq_rtt_us, long sack_rtt_us,
2905                                long ca_rtt_us, struct rate_sample *rs)
2906 {
2907         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2908
2909         /* Prefer RTT measured from ACK's timing to TS-ECR. This is because
2910          * broken middle-boxes or peers may corrupt TS-ECR fields. But
2911          * Karn's algorithm forbids taking RTT if some retransmitted data
2912          * is acked (RFC6298).
2913          */
2914         if (seq_rtt_us < 0)
2915                 seq_rtt_us = sack_rtt_us;
2916
2917         /* RTTM Rule: A TSecr value received in a segment is used to
2918          * update the averaged RTT measurement only if the segment
2919          * acknowledges some new data, i.e., only if it advances the
2920          * left edge of the send window.
2921          * See draft-ietf-tcplw-high-performance-00, section 3.3.
2922          */
2923         if (seq_rtt_us < 0 && tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2924             flag & FLAG_ACKED) {
2925                 u32 delta = tcp_time_stamp(tp) - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
2926                 u32 delta_us = delta * (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
2927
2928                 seq_rtt_us = ca_rtt_us = delta_us;
2929         }
2930         rs->rtt_us = ca_rtt_us; /* RTT of last (S)ACKed packet (or -1) */
2931         if (seq_rtt_us < 0)
2932                 return false;
2933
2934         /* ca_rtt_us >= 0 is counting on the invariant that ca_rtt_us is
2935          * always taken together with ACK, SACK, or TS-opts. Any negative
2936          * values will be skipped with the seq_rtt_us < 0 check above.
2937          */
2938         tcp_update_rtt_min(sk, ca_rtt_us, flag);
2939         tcp_rtt_estimator(sk, seq_rtt_us);
2940         tcp_set_rto(sk);
2941
2942         /* RFC6298: only reset backoff on valid RTT measurement. */
2943         inet_csk(sk)->icsk_backoff = 0;
2944         return true;
2945 }
2946
2947 /* Compute time elapsed between (last) SYNACK and the ACK completing 3WHS. */
2948 void tcp_synack_rtt_meas(struct sock *sk, struct request_sock *req)
2949 {
2950         struct rate_sample rs;
2951         long rtt_us = -1L;
2952
2953         if (req && !req->num_retrans && tcp_rsk(req)->snt_synack)
2954                 rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tcp_clock_us(), tcp_rsk(req)->snt_synack);
2955
2956         tcp_ack_update_rtt(sk, FLAG_SYN_ACKED, rtt_us, -1L, rtt_us, &rs);
2957 }
2958
2959
2960 static void tcp_cong_avoid(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked)
2961 {
2962         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2963
2964         icsk->icsk_ca_ops->cong_avoid(sk, ack, acked);
2965         tcp_sk(sk)->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2966 }
2967
2968 /* Restart timer after forward progress on connection.
2969  * RFC2988 recommends to restart timer to now+rto.
2970  */
2971 void tcp_rearm_rto(struct sock *sk)
2972 {
2973         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2974         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2975
2976         /* If the retrans timer is currently being used by Fast Open
2977          * for SYN-ACK retrans purpose, stay put.
2978          */
2979         if (tp->fastopen_rsk)
2980                 return;
2981
2982         if (!tp->packets_out) {
2983                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS);
2984         } else {
2985                 u32 rto = inet_csk(sk)->icsk_rto;
2986                 /* Offset the time elapsed after installing regular RTO */
2987                 if (icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_REO_TIMEOUT ||
2988                     icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
2989                         s64 delta_us = tcp_rto_delta_us(sk);
2990                         /* delta_us may not be positive if the socket is locked
2991                          * when the retrans timer fires and is rescheduled.
2992                          */
2993                         rto = usecs_to_jiffies(max_t(int, delta_us, 1));
2994                 }
2995                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS, rto,
2996                                           TCP_RTO_MAX);
2997         }
2998 }
2999
3000 /* Try to schedule a loss probe; if that doesn't work, then schedule an RTO. */
3001 static void tcp_set_xmit_timer(struct sock *sk)
3002 {
3003         if (!tcp_schedule_loss_probe(sk, true))
3004                 tcp_rearm_rto(sk);
3005 }
3006
3007 /* If we get here, the whole TSO packet has not been acked. */
3008 static u32 tcp_tso_acked(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3009 {
3010         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3011         u32 packets_acked;
3012
3013         BUG_ON(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una));
3014
3015         packets_acked = tcp_skb_pcount(skb);
3016         if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3017                 return 0;
3018         packets_acked -= tcp_skb_pcount(skb);
3019
3020         if (packets_acked) {
3021                 BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) == 0);
3022                 BUG_ON(!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq));
3023         }
3024
3025         return packets_acked;
3026 }
3027
3028 static void tcp_ack_tstamp(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
3029                            u32 prior_snd_una)
3030 {
3031         const struct skb_shared_info *shinfo;
3032
3033         /* Avoid cache line misses to get skb_shinfo() and shinfo->tx_flags */
3034         if (likely(!TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack))
3035                 return;
3036
3037         shinfo = skb_shinfo(skb);
3038         if (!before(shinfo->tskey, prior_snd_una) &&
3039             before(shinfo->tskey, tcp_sk(sk)->snd_una)) {
3040                 tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3041                         __skb_tstamp_tx(skb, NULL, sk, SCM_TSTAMP_ACK);
3042                 } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3043         }
3044 }
3045
3046 /* Remove acknowledged frames from the retransmission queue. If our packet
3047  * is before the ack sequence we can discard it as it's confirmed to have
3048  * arrived at the other end.
3049  */
3050 static int tcp_clean_rtx_queue(struct sock *sk, u32 prior_fack,
3051                                u32 prior_snd_una,
3052                                struct tcp_sacktag_state *sack)
3053 {
3054         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3055         u64 first_ackt, last_ackt;
3056         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3057         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
3058         u32 reord = tp->snd_nxt; /* lowest acked un-retx un-sacked seq */
3059         struct sk_buff *skb, *next;
3060         bool fully_acked = true;
3061         long sack_rtt_us = -1L;
3062         long seq_rtt_us = -1L;
3063         long ca_rtt_us = -1L;
3064         u32 pkts_acked = 0;
3065         u32 last_in_flight = 0;
3066         bool rtt_update;
3067         int flag = 0;
3068
3069         first_ackt = 0;
3070
3071         for (skb = skb_rb_first(&sk->tcp_rtx_queue); skb; skb = next) {
3072                 struct tcp_skb_cb *scb = TCP_SKB_CB(skb);
3073                 const u32 start_seq = scb->seq;
3074                 u8 sacked = scb->sacked;
3075                 u32 acked_pcount;
3076
3077                 tcp_ack_tstamp(sk, skb, prior_snd_una);
3078
3079                 /* Determine how many packets and what bytes were acked, tso and else */
3080                 if (after(scb->end_seq, tp->snd_una)) {
3081                         if (tcp_skb_pcount(skb) == 1 ||
3082                             !after(tp->snd_una, scb->seq))
3083                                 break;
3084
3085                         acked_pcount = tcp_tso_acked(sk, skb);
3086                         if (!acked_pcount)
3087                                 break;
3088                         fully_acked = false;
3089                 } else {
3090                         acked_pcount = tcp_skb_pcount(skb);
3091                 }
3092
3093                 if (unlikely(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
3094                         if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
3095                                 tp->retrans_out -= acked_pcount;
3096                         flag |= FLAG_RETRANS_DATA_ACKED;
3097                 } else if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
3098                         last_ackt = skb->skb_mstamp;
3099                         WARN_ON_ONCE(last_ackt == 0);
3100                         if (!first_ackt)
3101                                 first_ackt = last_ackt;
3102
3103                         last_in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight;
3104                         if (before(start_seq, reord))
3105                                 reord = start_seq;
3106                         if (!after(scb->end_seq, tp->high_seq))
3107                                 flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3108                 }
3109
3110                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) {
3111                         tp->sacked_out -= acked_pcount;
3112                 } else if (tcp_is_sack(tp)) {
3113                         tp->delivered += acked_pcount;
3114                         if (!tcp_skb_spurious_retrans(tp, skb))
3115                                 tcp_rack_advance(tp, sacked, scb->end_seq,
3116                                                  skb->skb_mstamp);
3117                 }
3118                 if (sacked & TCPCB_LOST)
3119                         tp->lost_out -= acked_pcount;
3120
3121                 tp->packets_out -= acked_pcount;
3122                 pkts_acked += acked_pcount;
3123                 tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, sack->rate);
3124
3125                 /* Initial outgoing SYN's get put onto the write_queue
3126                  * just like anything else we transmit.  It is not
3127                  * true data, and if we misinform our callers that
3128                  * this ACK acks real data, we will erroneously exit
3129                  * connection startup slow start one packet too
3130                  * quickly.  This is severely frowned upon behavior.
3131                  */
3132                 if (likely(!(scb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
3133                         flag |= FLAG_DATA_ACKED;
3134                 } else {
3135                         flag |= FLAG_SYN_ACKED;
3136                         tp->retrans_stamp = 0;
3137                 }
3138
3139                 if (!fully_acked)
3140                         break;
3141
3142                 next = skb_rb_next(skb);
3143                 if (unlikely(skb == tp->retransmit_skb_hint))
3144                         tp->retransmit_skb_hint = NULL;
3145                 if (unlikely(skb == tp->lost_skb_hint))
3146                         tp->lost_skb_hint = NULL;
3147                 tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
3148         }
3149
3150         if (!skb)
3151                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3152
3153         if (likely(between(tp->snd_up, prior_snd_una, tp->snd_una)))
3154                 tp->snd_up = tp->snd_una;
3155
3156         if (skb && (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
3157                 flag |= FLAG_SACK_RENEGING;
3158
3159         if (likely(first_ackt) && !(flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)) {
3160                 seq_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, first_ackt);
3161                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, last_ackt);
3162
3163                 if (pkts_acked == 1 && last_in_flight < tp->mss_cache &&
3164                     last_in_flight && !prior_sacked && fully_acked &&
3165                     sack->rate->prior_delivered + 1 == tp->delivered &&
3166                     !(flag & (FLAG_CA_ALERT | FLAG_SYN_ACKED))) {
3167                         /* Conservatively mark a delayed ACK. It's typically
3168                          * from a lone runt packet over the round trip to
3169                          * a receiver w/o out-of-order or CE events.
3170                          */
3171                         flag |= FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED;
3172                 }
3173         }
3174         if (sack->first_sackt) {
3175                 sack_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->first_sackt);
3176                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->last_sackt);
3177         }
3178         rtt_update = tcp_ack_update_rtt(sk, flag, seq_rtt_us, sack_rtt_us,
3179                                         ca_rtt_us, sack->rate);
3180
3181         if (flag & FLAG_ACKED) {
3182                 flag |= FLAG_SET_XMIT_TIMER;  /* set TLP or RTO timer */
3183                 if (unlikely(icsk->icsk_mtup.probe_size &&
3184                              !after(tp->mtu_probe.probe_seq_end, tp->snd_una))) {
3185                         tcp_mtup_probe_success(sk);
3186                 }
3187
3188                 if (tcp_is_reno(tp)) {
3189                         tcp_remove_reno_sacks(sk, pkts_acked);
3190
3191                         /* If any of the cumulatively ACKed segments was
3192                          * retransmitted, non-SACK case cannot confirm that
3193                          * progress was due to original transmission due to
3194                          * lack of TCPCB_SACKED_ACKED bits even if some of
3195                          * the packets may have been never retransmitted.
3196                          */
3197                         if (flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)
3198                                 flag &= ~FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3199                 } else {
3200                         int delta;
3201
3202                         /* Non-retransmitted hole got filled? That's reordering */
3203                         if (before(reord, prior_fack))
3204                                 tcp_check_sack_reordering(sk, reord, 0);
3205
3206                         delta = prior_sacked - tp->sacked_out;
3207                         tp->lost_cnt_hint -= min(tp->lost_cnt_hint, delta);
3208                 }
3209         } else if (skb && rtt_update && sack_rtt_us >= 0 &&
3210                    sack_rtt_us > tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, skb->skb_mstamp)) {
3211                 /* Do not re-arm RTO if the sack RTT is measured from data sent
3212                  * after when the head was last (re)transmitted. Otherwise the
3213                  * timeout may continue to extend in loss recovery.
3214                  */
3215                 flag |= FLAG_SET_XMIT_TIMER;  /* set TLP or RTO timer */
3216         }
3217
3218         if (icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked) {
3219                 struct ack_sample sample = { .pkts_acked = pkts_acked,
3220                                              .rtt_us = sack->rate->rtt_us,
3221                                              .in_flight = last_in_flight };
3222
3223                 icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked(sk, &sample);
3224         }
3225
3226 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3227         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
3228         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
3229         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
3230         if (!tp->packets_out && tcp_is_sack(tp)) {
3231                 icsk = inet_csk(sk);
3232                 if (tp->lost_out) {
3233                         pr_debug("Leak l=%u %d\n",
3234                                  tp->lost_out, icsk->icsk_ca_state);
3235                         tp->lost_out = 0;
3236                 }
3237                 if (tp->sacked_out) {
3238                         pr_debug("Leak s=%u %d\n",
3239                                  tp->sacked_out, icsk->icsk_ca_state);
3240                         tp->sacked_out = 0;
3241                 }
3242                 if (tp->retrans_out) {
3243                         pr_debug("Leak r=%u %d\n",
3244                                  tp->retrans_out, icsk->icsk_ca_state);
3245                         tp->retrans_out = 0;
3246                 }
3247         }
3248 #endif
3249         return flag;
3250 }
3251
3252 static void tcp_ack_probe(struct sock *sk)
3253 {
3254         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3255         struct sk_buff *head = tcp_send_head(sk);
3256         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3257
3258         /* Was it a usable window open? */
3259         if (!head)
3260                 return;
3261         if (!after(TCP_SKB_CB(head)->end_seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3262                 icsk->icsk_backoff = 0;
3263                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0);
3264                 /* Socket must be waked up by subsequent tcp_data_snd_check().
3265                  * This function is not for random using!
3266                  */
3267         } else {
3268                 unsigned long when = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
3269
3270                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3271                                           when, TCP_RTO_MAX);
3272         }
3273 }
3274
3275 static inline bool tcp_ack_is_dubious(const struct sock *sk, const int flag)
3276 {
3277         return !(flag & FLAG_NOT_DUP) || (flag & FLAG_CA_ALERT) ||
3278                 inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open;
3279 }
3280
3281 /* Decide wheather to run the increase function of congestion control. */
3282 static inline bool tcp_may_raise_cwnd(const struct sock *sk, const int flag)
3283 {
3284         /* If reordering is high then always grow cwnd whenever data is
3285          * delivered regardless of its ordering. Otherwise stay conservative
3286          * and only grow cwnd on in-order delivery (RFC5681). A stretched ACK w/
3287          * new SACK or ECE mark may first advance cwnd here and later reduce
3288          * cwnd in tcp_fastretrans_alert() based on more states.
3289          */
3290         if (tcp_sk(sk)->reordering > sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_reordering)
3291                 return flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS;
3292
3293         return flag & FLAG_DATA_ACKED;
3294 }
3295
3296 /* The "ultimate" congestion control function that aims to replace the rigid
3297  * cwnd increase and decrease control (tcp_cong_avoid,tcp_*cwnd_reduction).
3298  * It's called toward the end of processing an ACK with precise rate
3299  * information. All transmission or retransmission are delayed afterwards.
3300  */
3301 static void tcp_cong_control(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked_sacked,
3302                              int flag, const struct rate_sample *rs)
3303 {
3304         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3305
3306         if (icsk->icsk_ca_ops->cong_control) {
3307                 icsk->icsk_ca_ops->cong_control(sk, rs);
3308                 return;
3309         }
3310
3311         if (tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
3312                 /* Reduce cwnd if state mandates */
3313                 tcp_cwnd_reduction(sk, acked_sacked, flag);
3314         } else if (tcp_may_raise_cwnd(sk, flag)) {
3315                 /* Advance cwnd if state allows */
3316                 tcp_cong_avoid(sk, ack, acked_sacked);
3317         }
3318         tcp_update_pacing_rate(sk);
3319 }
3320
3321 /* Check that window update is acceptable.
3322  * The function assumes that snd_una<=ack<=snd_next.
3323  */
3324 static inline bool tcp_may_update_window(const struct tcp_sock *tp,
3325                                         const u32 ack, const u32 ack_seq,
3326                                         const u32 nwin)
3327 {
3328         return  after(ack, tp->snd_una) ||
3329                 after(ack_seq, tp->snd_wl1) ||
3330                 (ack_seq == tp->snd_wl1 && nwin > tp->snd_wnd);
3331 }
3332
3333 /* If we update tp->snd_una, also update tp->bytes_acked */
3334 static void tcp_snd_una_update(struct tcp_sock *tp, u32 ack)
3335 {
3336         u32 delta = ack - tp->snd_una;
3337
3338         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3339         tp->bytes_acked += delta;
3340         tp->snd_una = ack;
3341 }
3342
3343 /* If we update tp->rcv_nxt, also update tp->bytes_received */
3344 static void tcp_rcv_nxt_update(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3345 {
3346         u32 delta = seq - tp->rcv_nxt;
3347
3348         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3349         tp->bytes_received += delta;
3350         tp->rcv_nxt = seq;
3351 }
3352
3353 /* Update our send window.
3354  *
3355  * Window update algorithm, described in RFC793/RFC1122 (used in linux-2.2
3356  * and in FreeBSD. NetBSD's one is even worse.) is wrong.
3357  */
3358 static int tcp_ack_update_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, u32 ack,
3359                                  u32 ack_seq)
3360 {
3361         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3362         int flag = 0;
3363         u32 nwin = ntohs(tcp_hdr(skb)->window);
3364
3365         if (likely(!tcp_hdr(skb)->syn))
3366                 nwin <<= tp->rx_opt.snd_wscale;
3367
3368         if (tcp_may_update_window(tp, ack, ack_seq, nwin)) {
3369                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3370                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3371
3372                 if (tp->snd_wnd != nwin) {
3373                         tp->snd_wnd = nwin;
3374
3375                         /* Note, it is the only place, where
3376                          * fast path is recovered for sending TCP.
3377                          */
3378                         tp->pred_flags = 0;
3379                         tcp_fast_path_check(sk);
3380
3381                         if (!tcp_write_queue_empty(sk))
3382                                 tcp_slow_start_after_idle_check(sk);
3383
3384                         if (nwin > tp->max_window) {
3385                                 tp->max_window = nwin;
3386                                 tcp_sync_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie);
3387                         }
3388                 }
3389         }
3390
3391         tcp_snd_una_update(tp, ack);
3392
3393         return flag;
3394 }
3395
3396 static bool __tcp_oow_rate_limited(struct net *net, int mib_idx,
3397                                    u32 *last_oow_ack_time)
3398 {
3399         if (*last_oow_ack_time) {
3400                 s32 elapsed = (s32)(tcp_jiffies32 - *last_oow_ack_time);
3401
3402                 if (0 <= elapsed && elapsed < net->ipv4.sysctl_tcp_invalid_ratelimit) {
3403                         NET_INC_STATS(net, mib_idx);
3404                         return true;    /* rate-limited: don't send yet! */
3405                 }
3406         }
3407
3408         *last_oow_ack_time = tcp_jiffies32;
3409
3410         return false;   /* not rate-limited: go ahead, send dupack now! */
3411 }
3412
3413 /* Return true if we're currently rate-limiting out-of-window ACKs and
3414  * thus shouldn't send a dupack right now. We rate-limit dupacks in
3415  * response to out-of-window SYNs or ACKs to mitigate ACK loops or DoS
3416  * attacks that send repeated SYNs or ACKs for the same connection. To
3417  * do this, we do not send a duplicate SYNACK or ACK if the remote
3418  * endpoint is sending out-of-window SYNs or pure ACKs at a high rate.
3419  */
3420 bool tcp_oow_rate_limited(struct net *net, const struct sk_buff *skb,
3421                           int mib_idx, u32 *last_oow_ack_time)
3422 {
3423         /* Data packets without SYNs are not likely part of an ACK loop. */
3424         if ((TCP_SKB_CB(skb)->seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) &&
3425             !tcp_hdr(skb)->syn)
3426                 return false;
3427
3428         return __tcp_oow_rate_limited(net, mib_idx, last_oow_ack_time);
3429 }
3430
3431 /* RFC 5961 7 [ACK Throttling] */
3432 static void tcp_send_challenge_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3433 {
3434         /* unprotected vars, we dont care of overwrites */
3435         static u32 challenge_timestamp;
3436         static unsigned int challenge_count;
3437         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3438         struct net *net = sock_net(sk);
3439         u32 count, now;
3440
3441         /* First check our per-socket dupack rate limit. */
3442         if (__tcp_oow_rate_limited(net,
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 ack_limit = net->ipv4.sysctl_tcp_challenge_ack_limit;
3451                 u32 half = (ack_limit + 1) >> 1;
3452
3453                 challenge_timestamp = now;
3454                 WRITE_ONCE(challenge_count, half + prandom_u32_max(ack_limit));
3455         }
3456         count = READ_ONCE(challenge_count);
3457         if (count > 0) {
3458                 WRITE_ONCE(challenge_count, count - 1);
3459                 NET_INC_STATS(net, 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 = ktime_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 /* Returns the number of packets newly acked or sacked by the current ACK */
3547 static u32 tcp_newly_delivered(struct sock *sk, u32 prior_delivered, int flag)
3548 {
3549         const struct net *net = sock_net(sk);
3550         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3551         u32 delivered;
3552
3553         delivered = tp->delivered - prior_delivered;
3554         NET_ADD_STATS(net, LINUX_MIB_TCPDELIVERED, delivered);
3555         if (flag & FLAG_ECE) {
3556                 tp->delivered_ce += delivered;
3557                 NET_ADD_STATS(net, LINUX_MIB_TCPDELIVEREDCE, delivered);
3558         }
3559         return delivered;
3560 }
3561
3562 /* This routine deals with incoming acks, but not outgoing ones. */
3563 static int tcp_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int flag)
3564 {
3565         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3566         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3567         struct tcp_sacktag_state sack_state;
3568         struct rate_sample rs = { .prior_delivered = 0 };
3569         u32 prior_snd_una = tp->snd_una;
3570         bool is_sack_reneg = tp->is_sack_reneg;
3571         u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3572         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3573         bool is_dupack = false;
3574         int prior_packets = tp->packets_out;
3575         u32 delivered = tp->delivered;
3576         u32 lost = tp->lost;
3577         int rexmit = REXMIT_NONE; /* Flag to (re)transmit to recover losses */
3578         u32 prior_fack;
3579
3580         sack_state.first_sackt = 0;
3581         sack_state.rate = &rs;
3582
3583         /* We very likely will need to access rtx queue. */
3584         prefetch(sk->tcp_rtx_queue.rb_node);
3585
3586         /* If the ack is older than previous acks
3587          * then we can probably ignore it.
3588          */
3589         if (before(ack, prior_snd_una)) {
3590                 /* RFC 5961 5.2 [Blind Data Injection Attack].[Mitigation] */
3591                 if (before(ack, prior_snd_una - tp->max_window)) {
3592                         if (!(flag & FLAG_NO_CHALLENGE_ACK))
3593                                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
3594                         return -1;
3595                 }
3596                 goto old_ack;
3597         }
3598
3599         /* If the ack includes data we haven't sent yet, discard
3600          * this segment (RFC793 Section 3.9).
3601          */
3602         if (after(ack, tp->snd_nxt))
3603                 goto invalid_ack;
3604
3605         if (after(ack, prior_snd_una)) {
3606                 flag |= FLAG_SND_UNA_ADVANCED;
3607                 icsk->icsk_retransmits = 0;
3608
3609 #if IS_ENABLED(CONFIG_TLS_DEVICE)
3610                 if (static_branch_unlikely(&clean_acked_data_enabled))
3611                         if (icsk->icsk_clean_acked)
3612                                 icsk->icsk_clean_acked(sk, ack);
3613 #endif
3614         }
3615
3616         prior_fack = tcp_is_sack(tp) ? tcp_highest_sack_seq(tp) : tp->snd_una;
3617         rs.prior_in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
3618
3619         /* ts_recent update must be made after we are sure that the packet
3620          * is in window.
3621          */
3622         if (flag & FLAG_UPDATE_TS_RECENT)
3623                 tcp_replace_ts_recent(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
3624
3625         if (!(flag & FLAG_SLOWPATH) && after(ack, prior_snd_una)) {
3626                 /* Window is constant, pure forward advance.
3627                  * No more checks are required.
3628                  * Note, we use the fact that SND.UNA>=SND.WL2.
3629                  */
3630                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3631                 tcp_snd_una_update(tp, ack);
3632                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3633
3634                 tcp_in_ack_event(sk, CA_ACK_WIN_UPDATE);
3635
3636                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPACKS);
3637         } else {
3638                 u32 ack_ev_flags = CA_ACK_SLOWPATH;
3639
3640                 if (ack_seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
3641                         flag |= FLAG_DATA;
3642                 else
3643                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPUREACKS);
3644
3645                 flag |= tcp_ack_update_window(sk, skb, ack, ack_seq);
3646
3647                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked)
3648                         flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3649                                                         &sack_state);
3650
3651                 if (tcp_ecn_rcv_ecn_echo(tp, tcp_hdr(skb))) {
3652                         flag |= FLAG_ECE;
3653                         ack_ev_flags |= CA_ACK_ECE;
3654                 }
3655
3656                 if (flag & FLAG_WIN_UPDATE)
3657                         ack_ev_flags |= CA_ACK_WIN_UPDATE;
3658
3659                 tcp_in_ack_event(sk, ack_ev_flags);
3660         }
3661
3662         /* We passed data and got it acked, remove any soft error
3663          * log. Something worked...
3664          */
3665         sk->sk_err_soft = 0;
3666         icsk->icsk_probes_out = 0;
3667         tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3668         if (!prior_packets)
3669                 goto no_queue;
3670
3671         /* See if we can take anything off of the retransmit queue. */
3672         flag |= tcp_clean_rtx_queue(sk, prior_fack, prior_snd_una, &sack_state);
3673
3674         tcp_rack_update_reo_wnd(sk, &rs);
3675
3676         if (tp->tlp_high_seq)
3677                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3678         /* If needed, reset TLP/RTO timer; RACK may later override this. */
3679         if (flag & FLAG_SET_XMIT_TIMER)
3680                 tcp_set_xmit_timer(sk);
3681
3682         if (tcp_ack_is_dubious(sk, flag)) {
3683                 is_dupack = !(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED | FLAG_NOT_DUP));
3684                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, is_dupack, &flag,
3685                                       &rexmit);
3686         }
3687
3688         if ((flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS) || !(flag & FLAG_NOT_DUP))
3689                 sk_dst_confirm(sk);
3690
3691         delivered = tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3692         lost = tp->lost - lost;                 /* freshly marked lost */
3693         rs.is_ack_delayed = !!(flag & FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED);
3694         tcp_rate_gen(sk, delivered, lost, is_sack_reneg, sack_state.rate);
3695         tcp_cong_control(sk, ack, delivered, flag, sack_state.rate);
3696         tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3697         return 1;
3698
3699 no_queue:
3700         /* If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction. */
3701         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK) {
3702                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, is_dupack, &flag,
3703                                       &rexmit);
3704                 tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3705         }
3706         /* If this ack opens up a zero window, clear backoff.  It was
3707          * being used to time the probes, and is probably far higher than
3708          * it needs to be for normal retransmission.
3709          */
3710         tcp_ack_probe(sk);
3711
3712         if (tp->tlp_high_seq)
3713                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3714         return 1;
3715
3716 invalid_ack:
3717         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u after %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3718         return -1;
3719
3720 old_ack:
3721         /* If data was SACKed, tag it and see if we should send more data.
3722          * If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction.
3723          */
3724         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked) {
3725                 flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3726                                                 &sack_state);
3727                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, is_dupack, &flag,
3728                                       &rexmit);
3729                 tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3730                 tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3731         }
3732
3733         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u before %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3734         return 0;
3735 }
3736
3737 static void tcp_parse_fastopen_option(int len, const unsigned char *cookie,
3738                                       bool syn, struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3739                                       bool exp_opt)
3740 {
3741         /* Valid only in SYN or SYN-ACK with an even length.  */
3742         if (!foc || !syn || len < 0 || (len & 1))
3743                 return;
3744
3745         if (len >= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MIN &&
3746             len <= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MAX)
3747                 memcpy(foc->val, cookie, len);
3748         else if (len != 0)
3749                 len = -1;
3750         foc->len = len;
3751         foc->exp = exp_opt;
3752 }
3753
3754 static void smc_parse_options(const struct tcphdr *th,
3755                               struct tcp_options_received *opt_rx,
3756                               const unsigned char *ptr,
3757                               int opsize)
3758 {
3759 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
3760         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
3761                 if (th->syn && !(opsize & 1) &&
3762                     opsize >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE &&
3763                     get_unaligned_be32(ptr) == TCPOPT_SMC_MAGIC)
3764                         opt_rx->smc_ok = 1;
3765         }
3766 #endif
3767 }
3768
3769 /* Look for tcp options. Normally only called on SYN and SYNACK packets.
3770  * But, this can also be called on packets in the established flow when
3771  * the fast version below fails.
3772  */
3773 void tcp_parse_options(const struct net *net,
3774                        const struct sk_buff *skb,
3775                        struct tcp_options_received *opt_rx, int estab,
3776                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
3777 {
3778         const unsigned char *ptr;
3779         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3780         int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr);
3781
3782         ptr = (const unsigned char *)(th + 1);
3783         opt_rx->saw_tstamp = 0;
3784
3785         while (length > 0) {
3786                 int opcode = *ptr++;
3787                 int opsize;
3788
3789                 switch (opcode) {
3790                 case TCPOPT_EOL:
3791                         return;
3792                 case TCPOPT_NOP:        /* Ref: RFC 793 section 3.1 */
3793                         length--;
3794                         continue;
3795                 default:
3796                         opsize = *ptr++;
3797                         if (opsize < 2) /* "silly options" */
3798                                 return;
3799                         if (opsize > length)
3800                                 return; /* don't parse partial options */
3801                         switch (opcode) {
3802                         case TCPOPT_MSS:
3803                                 if (opsize == TCPOLEN_MSS && th->syn && !estab) {
3804                                         u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
3805                                         if (in_mss) {
3806                                                 if (opt_rx->user_mss &&
3807                                                     opt_rx->user_mss < in_mss)
3808                                                         in_mss = opt_rx->user_mss;
3809                                                 opt_rx->mss_clamp = in_mss;
3810                                         }
3811                                 }
3812                                 break;
3813                         case TCPOPT_WINDOW:
3814                                 if (opsize == TCPOLEN_WINDOW && th->syn &&
3815                                     !estab && net->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling) {
3816                                         __u8 snd_wscale = *(__u8 *)ptr;
3817                                         opt_rx->wscale_ok = 1;
3818                                         if (snd_wscale > TCP_MAX_WSCALE) {
3819                                                 net_info_ratelimited("%s: Illegal window scaling value %d > %u received\n",
3820                                                                      __func__,
3821                                                                      snd_wscale,
3822                                                                      TCP_MAX_WSCALE);
3823                                                 snd_wscale = TCP_MAX_WSCALE;
3824                                         }
3825                                         opt_rx->snd_wscale = snd_wscale;
3826                                 }
3827                                 break;
3828                         case TCPOPT_TIMESTAMP:
3829                                 if ((opsize == TCPOLEN_TIMESTAMP) &&
3830                                     ((estab && opt_rx->tstamp_ok) ||
3831                                      (!estab && net->ipv4.sysctl_tcp_timestamps))) {
3832                                         opt_rx->saw_tstamp = 1;
3833                                         opt_rx->rcv_tsval = get_unaligned_be32(ptr);
3834                                         opt_rx->rcv_tsecr = get_unaligned_be32(ptr + 4);
3835                                 }
3836                                 break;
3837                         case TCPOPT_SACK_PERM:
3838                                 if (opsize == TCPOLEN_SACK_PERM && th->syn &&
3839                                     !estab && net->ipv4.sysctl_tcp_sack) {
3840                                         opt_rx->sack_ok = TCP_SACK_SEEN;
3841                                         tcp_sack_reset(opt_rx);
3842                                 }
3843                                 break;
3844
3845                         case TCPOPT_SACK:
3846                                 if ((opsize >= (TCPOLEN_SACK_BASE + TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)) &&
3847                                    !((opsize - TCPOLEN_SACK_BASE) % TCPOLEN_SACK_PERBLOCK) &&
3848                                    opt_rx->sack_ok) {
3849                                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = (ptr - 2) - (unsigned char *)th;
3850                                 }
3851                                 break;
3852 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3853                         case TCPOPT_MD5SIG:
3854                                 /*
3855                                  * The MD5 Hash has already been
3856                                  * checked (see tcp_v{4,6}_do_rcv()).
3857                                  */
3858                                 break;
3859 #endif
3860                         case TCPOPT_FASTOPEN:
3861                                 tcp_parse_fastopen_option(
3862                                         opsize - TCPOLEN_FASTOPEN_BASE,
3863                                         ptr, th->syn, foc, false);
3864                                 break;
3865
3866                         case TCPOPT_EXP:
3867                                 /* Fast Open option shares code 254 using a
3868                                  * 16 bits magic number.
3869                                  */
3870                                 if (opsize >= TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE &&
3871                                     get_unaligned_be16(ptr) ==
3872                                     TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC)
3873                                         tcp_parse_fastopen_option(opsize -
3874                                                 TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE,
3875                                                 ptr + 2, th->syn, foc, true);
3876                                 else
3877                                         smc_parse_options(th, opt_rx, ptr,
3878                                                           opsize);
3879                                 break;
3880
3881                         }
3882                         ptr += opsize-2;
3883                         length -= opsize;
3884                 }
3885         }
3886 }
3887 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_options);
3888
3889 static bool tcp_parse_aligned_timestamp(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
3890 {
3891         const __be32 *ptr = (const __be32 *)(th + 1);
3892
3893         if (*ptr == htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16)
3894                           | (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) | TCPOLEN_TIMESTAMP)) {
3895                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 1;
3896                 ++ptr;
3897                 tp->rx_opt.rcv_tsval = ntohl(*ptr);
3898                 ++ptr;
3899                 if (*ptr)
3900                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = ntohl(*ptr) - tp->tsoffset;
3901                 else
3902                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = 0;
3903                 return true;
3904         }
3905         return false;
3906 }
3907
3908 /* Fast parse options. This hopes to only see timestamps.
3909  * If it is wrong it falls back on tcp_parse_options().
3910  */
3911 static bool tcp_fast_parse_options(const struct net *net,
3912                                    const struct sk_buff *skb,
3913                                    const struct tcphdr *th, struct tcp_sock *tp)
3914 {
3915         /* In the spirit of fast parsing, compare doff directly to constant
3916          * values.  Because equality is used, short doff can be ignored here.
3917          */
3918         if (th->doff == (sizeof(*th) / 4)) {
3919                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
3920                 return false;
3921         } else if (tp->rx_opt.tstamp_ok &&
3922                    th->doff == ((sizeof(*th) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) / 4)) {
3923                 if (tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
3924                         return true;
3925         }
3926
3927         tcp_parse_options(net, skb, &tp->rx_opt, 1, NULL);
3928         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
3929                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
3930
3931         return true;
3932 }
3933
3934 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3935 /*
3936  * Parse MD5 Signature option
3937  */
3938 const u8 *tcp_parse_md5sig_option(const struct tcphdr *th)
3939 {
3940         int length = (th->doff << 2) - sizeof(*th);
3941         const u8 *ptr = (const u8 *)(th + 1);
3942
3943         /* If not enough data remaining, we can short cut */
3944         while (length >= TCPOLEN_MD5SIG) {
3945                 int opcode = *ptr++;
3946                 int opsize;
3947
3948                 switch (opcode) {
3949                 case TCPOPT_EOL:
3950                         return NULL;
3951                 case TCPOPT_NOP:
3952                         length--;
3953                         continue;
3954                 default:
3955                         opsize = *ptr++;
3956                         if (opsize < 2 || opsize > length)
3957                                 return NULL;
3958                         if (opcode == TCPOPT_MD5SIG)
3959                                 return opsize == TCPOLEN_MD5SIG ? ptr : NULL;
3960                 }
3961                 ptr += opsize - 2;
3962                 length -= opsize;
3963         }
3964         return NULL;
3965 }
3966 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_md5sig_option);
3967 #endif
3968
3969 /* Sorry, PAWS as specified is broken wrt. pure-ACKs -DaveM
3970  *
3971  * It is not fatal. If this ACK does _not_ change critical state (seqs, window)
3972  * it can pass through stack. So, the following predicate verifies that
3973  * this segment is not used for anything but congestion avoidance or
3974  * fast retransmit. Moreover, we even are able to eliminate most of such
3975  * second order effects, if we apply some small "replay" window (~RTO)
3976  * to timestamp space.
3977  *
3978  * All these measures still do not guarantee that we reject wrapped ACKs
3979  * on networks with high bandwidth, when sequence space is recycled fastly,
3980  * but it guarantees that such events will be very rare and do not affect
3981  * connection seriously. This doesn't look nice, but alas, PAWS is really
3982  * buggy extension.
3983  *
3984  * [ Later note. Even worse! It is buggy for segments _with_ data. RFC
3985  * states that events when retransmit arrives after original data are rare.
3986  * It is a blatant lie. VJ forgot about fast retransmit! 8)8) It is
3987  * the biggest problem on large power networks even with minor reordering.
3988  * OK, let's give it small replay window. If peer clock is even 1hz, it is safe
3989  * up to bandwidth of 18Gigabit/sec. 8) ]
3990  */
3991
3992 static int tcp_disordered_ack(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3993 {
3994         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3995         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3996         u32 seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3997         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3998
3999         return (/* 1. Pure ACK with correct sequence number. */
4000                 (th->ack && seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq && seq == tp->rcv_nxt) &&
4001
4002                 /* 2. ... and duplicate ACK. */
4003                 ack == tp->snd_una &&
4004
4005                 /* 3. ... and does not update window. */
4006                 !tcp_may_update_window(tp, ack, seq, ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale) &&
4007
4008                 /* 4. ... and sits in replay window. */
4009                 (s32)(tp->rx_opt.ts_recent - tp->rx_opt.rcv_tsval) <= (inet_csk(sk)->icsk_rto * 1024) / HZ);
4010 }
4011
4012 static inline bool tcp_paws_discard(const struct sock *sk,
4013                                    const struct sk_buff *skb)
4014 {
4015         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4016
4017         return !tcp_paws_check(&tp->rx_opt, TCP_PAWS_WINDOW) &&
4018                !tcp_disordered_ack(sk, skb);
4019 }
4020
4021 /* Check segment sequence number for validity.
4022  *
4023  * Segment controls are considered valid, if the segment
4024  * fits to the window after truncation to the window. Acceptability
4025  * of data (and SYN, FIN, of course) is checked separately.
4026  * See tcp_data_queue(), for example.
4027  *
4028  * Also, controls (RST is main one) are accepted using RCV.WUP instead
4029  * of RCV.NXT. Peer still did not advance his SND.UNA when we
4030  * delayed ACK, so that hisSND.UNA<=ourRCV.WUP.
4031  * (borrowed from freebsd)
4032  */
4033
4034 static inline bool tcp_sequence(const struct tcp_sock *tp, u32 seq, u32 end_seq)
4035 {
4036         return  !before(end_seq, tp->rcv_wup) &&
4037                 !after(seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp));
4038 }
4039
4040 /* When we get a reset we do this. */
4041 void tcp_reset(struct sock *sk)
4042 {
4043         trace_tcp_receive_reset(sk);
4044
4045         /* We want the right error as BSD sees it (and indeed as we do). */
4046         switch (sk->sk_state) {
4047         case TCP_SYN_SENT:
4048                 sk->sk_err = ECONNREFUSED;
4049                 break;
4050         case TCP_CLOSE_WAIT:
4051                 sk->sk_err = EPIPE;
4052                 break;
4053         case TCP_CLOSE:
4054                 return;
4055         default:
4056                 sk->sk_err = ECONNRESET;
4057         }
4058         /* This barrier is coupled with smp_rmb() in tcp_poll() */
4059         smp_wmb();
4060
4061         tcp_write_queue_purge(sk);
4062         tcp_done(sk);
4063
4064         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4065                 sk->sk_error_report(sk);
4066 }
4067
4068 /*
4069  *      Process the FIN bit. This now behaves as it is supposed to work
4070  *      and the FIN takes effect when it is validly part of sequence
4071  *      space. Not before when we get holes.
4072  *
4073  *      If we are ESTABLISHED, a received fin moves us to CLOSE-WAIT
4074  *      (and thence onto LAST-ACK and finally, CLOSE, we never enter
4075  *      TIME-WAIT)
4076  *
4077  *      If we are in FINWAIT-1, a received FIN indicates simultaneous
4078  *      close and we go into CLOSING (and later onto TIME-WAIT)
4079  *
4080  *      If we are in FINWAIT-2, a received FIN moves us to TIME-WAIT.
4081  */
4082 void tcp_fin(struct sock *sk)
4083 {
4084         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4085
4086         inet_csk_schedule_ack(sk);
4087
4088         sk->sk_shutdown |= RCV_SHUTDOWN;
4089         sock_set_flag(sk, SOCK_DONE);
4090
4091         switch (sk->sk_state) {
4092         case TCP_SYN_RECV:
4093         case TCP_ESTABLISHED:
4094                 /* Move to CLOSE_WAIT */
4095                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSE_WAIT);
4096                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 1;
4097                 break;
4098
4099         case TCP_CLOSE_WAIT:
4100         case TCP_CLOSING:
4101                 /* Received a retransmission of the FIN, do
4102                  * nothing.
4103                  */
4104                 break;
4105         case TCP_LAST_ACK:
4106                 /* RFC793: Remain in the LAST-ACK state. */
4107                 break;
4108
4109         case TCP_FIN_WAIT1:
4110                 /* This case occurs when a simultaneous close
4111                  * happens, we must ack the received FIN and
4112                  * enter the CLOSING state.
4113                  */
4114                 tcp_send_ack(sk);
4115                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSING);
4116                 break;
4117         case TCP_FIN_WAIT2:
4118                 /* Received a FIN -- send ACK and enter TIME_WAIT. */
4119                 tcp_send_ack(sk);
4120                 tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
4121                 break;
4122         default:
4123                 /* Only TCP_LISTEN and TCP_CLOSE are left, in these
4124                  * cases we should never reach this piece of code.
4125                  */
4126                 pr_err("%s: Impossible, sk->sk_state=%d\n",
4127                        __func__, sk->sk_state);
4128                 break;
4129         }
4130
4131         /* It _is_ possible, that we have something out-of-order _after_ FIN.
4132          * Probably, we should reset in this case. For now drop them.
4133          */
4134         skb_rbtree_purge(&tp->out_of_order_queue);
4135         if (tcp_is_sack(tp))
4136                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4137         sk_mem_reclaim(sk);
4138
4139         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
4140                 sk->sk_state_change(sk);
4141
4142                 /* Do not send POLL_HUP for half duplex close. */
4143                 if (sk->sk_shutdown == SHUTDOWN_MASK ||
4144                     sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4145                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_HUP);
4146                 else
4147                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);
4148         }
4149 }
4150
4151 static inline bool tcp_sack_extend(struct tcp_sack_block *sp, u32 seq,
4152                                   u32 end_seq)
4153 {
4154         if (!after(seq, sp->end_seq) && !after(sp->start_seq, end_seq)) {
4155                 if (before(seq, sp->start_seq))
4156                         sp->start_seq = seq;
4157                 if (after(end_seq, sp->end_seq))
4158                         sp->end_seq = end_seq;
4159                 return true;
4160         }
4161         return false;
4162 }
4163
4164 static void tcp_dsack_set(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4165 {
4166         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4167
4168         if (tcp_is_sack(tp) && sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_dsack) {
4169                 int mib_idx;
4170
4171                 if (before(seq, tp->rcv_nxt))
4172                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOLDSENT;
4173                 else
4174                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOFOSENT;
4175
4176                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
4177
4178                 tp->rx_opt.dsack = 1;
4179                 tp->duplicate_sack[0].start_seq = seq;
4180                 tp->duplicate_sack[0].end_seq = end_seq;
4181         }
4182 }
4183
4184 static void tcp_dsack_extend(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4185 {
4186         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4187
4188         if (!tp->rx_opt.dsack)
4189                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4190         else
4191                 tcp_sack_extend(tp->duplicate_sack, seq, end_seq);
4192 }
4193
4194 static void tcp_send_dupack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4195 {
4196         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4197
4198         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
4199             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4200                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4201                 tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
4202
4203                 if (tcp_is_sack(tp) && sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_dsack) {
4204                         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4205
4206                         if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))
4207                                 end_seq = tp->rcv_nxt;
4208                         tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq);
4209                 }
4210         }
4211
4212         tcp_send_ack(sk);
4213 }
4214
4215 /* These routines update the SACK block as out-of-order packets arrive or
4216  * in-order packets close up the sequence space.
4217  */
4218 static void tcp_sack_maybe_coalesce(struct tcp_sock *tp)
4219 {
4220         int this_sack;
4221         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4222         struct tcp_sack_block *swalk = sp + 1;
4223
4224         /* See if the recent change to the first SACK eats into
4225          * or hits the sequence space of other SACK blocks, if so coalesce.
4226          */
4227         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;) {
4228                 if (tcp_sack_extend(sp, swalk->start_seq, swalk->end_seq)) {
4229                         int i;
4230
4231                         /* Zap SWALK, by moving every further SACK up by one slot.
4232                          * Decrease num_sacks.
4233                          */
4234                         tp->rx_opt.num_sacks--;
4235                         for (i = this_sack; i < tp->rx_opt.num_sacks; i++)
4236                                 sp[i] = sp[i + 1];
4237                         continue;
4238                 }
4239                 this_sack++, swalk++;
4240         }
4241 }
4242
4243 static void tcp_sack_new_ofo_skb(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4244 {
4245         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4246         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4247         int cur_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4248         int this_sack;
4249
4250         if (!cur_sacks)
4251                 goto new_sack;
4252
4253         for (this_sack = 0; this_sack < cur_sacks; this_sack++, sp++) {
4254                 if (tcp_sack_extend(sp, seq, end_seq)) {
4255                         /* Rotate this_sack to the first one. */
4256                         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4257                                 swap(*sp, *(sp - 1));
4258                         if (cur_sacks > 1)
4259                                 tcp_sack_maybe_coalesce(tp);
4260                         return;
4261                 }
4262         }
4263
4264         /* Could not find an adjacent existing SACK, build a new one,
4265          * put it at the front, and shift everyone else down.  We
4266          * always know there is at least one SACK present already here.
4267          *
4268          * If the sack array is full, forget about the last one.
4269          */
4270         if (this_sack >= TCP_NUM_SACKS) {
4271                 if (tp->compressed_ack)
4272                         tcp_send_ack(sk);
4273                 this_sack--;
4274                 tp->rx_opt.num_sacks--;
4275                 sp--;
4276         }
4277         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4278                 *sp = *(sp - 1);
4279
4280 new_sack:
4281         /* Build the new head SACK, and we're done. */
4282         sp->start_seq = seq;
4283         sp->end_seq = end_seq;
4284         tp->rx_opt.num_sacks++;
4285 }
4286
4287 /* RCV.NXT advances, some SACKs should be eaten. */
4288
4289 static void tcp_sack_remove(struct tcp_sock *tp)
4290 {
4291         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4292         int num_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4293         int this_sack;
4294
4295         /* Empty ofo queue, hence, all the SACKs are eaten. Clear. */
4296         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4297                 tp->rx_opt.num_sacks = 0;
4298                 return;
4299         }
4300
4301         for (this_sack = 0; this_sack < num_sacks;) {
4302                 /* Check if the start of the sack is covered by RCV.NXT. */
4303                 if (!before(tp->rcv_nxt, sp->start_seq)) {
4304                         int i;
4305
4306                         /* RCV.NXT must cover all the block! */
4307                         WARN_ON(before(tp->rcv_nxt, sp->end_seq));
4308
4309                         /* Zap this SACK, by moving forward any other SACKS. */
4310                         for (i = this_sack+1; i < num_sacks; i++)
4311                                 tp->selective_acks[i-1] = tp->selective_acks[i];
4312                         num_sacks--;
4313                         continue;
4314                 }
4315                 this_sack++;
4316                 sp++;
4317         }
4318         tp->rx_opt.num_sacks = num_sacks;
4319 }
4320
4321 /**
4322  * tcp_try_coalesce - try to merge skb to prior one
4323  * @sk: socket
4324  * @dest: destination queue
4325  * @to: prior buffer
4326  * @from: buffer to add in queue
4327  * @fragstolen: pointer to boolean
4328  *
4329  * Before queueing skb @from after @to, try to merge them
4330  * to reduce overall memory use and queue lengths, if cost is small.
4331  * Packets in ofo or receive queues can stay a long time.
4332  * Better try to coalesce them right now to avoid future collapses.
4333  * Returns true if caller should free @from instead of queueing it
4334  */
4335 static bool tcp_try_coalesce(struct sock *sk,
4336                              struct sk_buff *to,
4337                              struct sk_buff *from,
4338                              bool *fragstolen)
4339 {
4340         int delta;
4341
4342         *fragstolen = false;
4343
4344         /* Its possible this segment overlaps with prior segment in queue */
4345         if (TCP_SKB_CB(from)->seq != TCP_SKB_CB(to)->end_seq)
4346                 return false;
4347
4348 #ifdef CONFIG_TLS_DEVICE
4349         if (from->decrypted != to->decrypted)
4350                 return false;
4351 #endif
4352
4353         if (!skb_try_coalesce(to, from, fragstolen, &delta))
4354                 return false;
4355
4356         atomic_add(delta, &sk->sk_rmem_alloc);
4357         sk_mem_charge(sk, delta);
4358         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOALESCE);
4359         TCP_SKB_CB(to)->end_seq = TCP_SKB_CB(from)->end_seq;
4360         TCP_SKB_CB(to)->ack_seq = TCP_SKB_CB(from)->ack_seq;
4361         TCP_SKB_CB(to)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(from)->tcp_flags;
4362
4363         if (TCP_SKB_CB(from)->has_rxtstamp) {
4364                 TCP_SKB_CB(to)->has_rxtstamp = true;
4365                 to->tstamp = from->tstamp;
4366         }
4367
4368         return true;
4369 }
4370
4371 static bool tcp_ooo_try_coalesce(struct sock *sk,
4372                              struct sk_buff *to,
4373                              struct sk_buff *from,
4374                              bool *fragstolen)
4375 {
4376         bool res = tcp_try_coalesce(sk, to, from, fragstolen);
4377
4378         /* In case tcp_drop() is called later, update to->gso_segs */
4379         if (res) {
4380                 u32 gso_segs = max_t(u16, 1, skb_shinfo(to)->gso_segs) +
4381                                max_t(u16, 1, skb_shinfo(from)->gso_segs);
4382
4383                 skb_shinfo(to)->gso_segs = min_t(u32, gso_segs, 0xFFFF);
4384         }
4385         return res;
4386 }
4387
4388 static void tcp_drop(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4389 {
4390         sk_drops_add(sk, skb);
4391         __kfree_skb(skb);
4392 }
4393
4394 /* This one checks to see if we can put data from the
4395  * out_of_order queue into the receive_queue.
4396  */
4397 static void tcp_ofo_queue(struct sock *sk)
4398 {
4399         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4400         __u32 dsack_high = tp->rcv_nxt;
4401         bool fin, fragstolen, eaten;
4402         struct sk_buff *skb, *tail;
4403         struct rb_node *p;
4404
4405         p = rb_first(&tp->out_of_order_queue);
4406         while (p) {
4407                 skb = rb_to_skb(p);
4408                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
4409                         break;
4410
4411                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack_high)) {
4412                         __u32 dsack = dsack_high;
4413                         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, dsack_high))
4414                                 dsack_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4415                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack);
4416                 }
4417                 p = rb_next(p);
4418                 rb_erase(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4419
4420                 if (unlikely(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))) {
4421                         SOCK_DEBUG(sk, "ofo packet was already received\n");
4422                         tcp_drop(sk, skb);
4423                         continue;
4424                 }
4425                 SOCK_DEBUG(sk, "ofo requeuing : rcv_next %X seq %X - %X\n",
4426                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4427                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4428
4429                 tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4430                 eaten = tail && tcp_try_coalesce(sk, tail, skb, &fragstolen);
4431                 tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4432                 fin = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN;
4433                 if (!eaten)
4434                         __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4435                 else
4436                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4437
4438                 if (unlikely(fin)) {
4439                         tcp_fin(sk);
4440                         /* tcp_fin() purges tp->out_of_order_queue,
4441                          * so we must end this loop right now.
4442                          */
4443                         break;
4444                 }
4445         }
4446 }
4447
4448 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk);
4449 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk);
4450
4451 static int tcp_try_rmem_schedule(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4452                                  unsigned int size)
4453 {
4454         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf ||
4455             !sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4456
4457                 if (tcp_prune_queue(sk) < 0)
4458                         return -1;
4459
4460                 while (!sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4461                         if (!tcp_prune_ofo_queue(sk))
4462                                 return -1;
4463                 }
4464         }
4465         return 0;
4466 }
4467
4468 static void tcp_data_queue_ofo(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4469 {
4470         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4471         struct rb_node **p, *parent;
4472         struct sk_buff *skb1;
4473         u32 seq, end_seq;
4474         bool fragstolen;
4475
4476         tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
4477
4478         if (unlikely(tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))) {
4479                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFODROP);
4480                 tcp_drop(sk, skb);
4481                 return;
4482         }
4483
4484         /* Disable header prediction. */
4485         tp->pred_flags = 0;
4486         inet_csk_schedule_ack(sk);
4487
4488         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOQUEUE);
4489         seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4490         end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4491         SOCK_DEBUG(sk, "out of order segment: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4492                    tp->rcv_nxt, seq, end_seq);
4493
4494         p = &tp->out_of_order_queue.rb_node;
4495         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4496                 /* Initial out of order segment, build 1 SACK. */
4497                 if (tcp_is_sack(tp)) {
4498                         tp->rx_opt.num_sacks = 1;
4499                         tp->selective_acks[0].start_seq = seq;
4500                         tp->selective_acks[0].end_seq = end_seq;
4501                 }
4502                 rb_link_node(&skb->rbnode, NULL, p);
4503                 rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4504                 tp->ooo_last_skb = skb;
4505                 goto end;
4506         }
4507
4508         /* In the typical case, we are adding an skb to the end of the list.
4509          * Use of ooo_last_skb avoids the O(Log(N)) rbtree lookup.
4510          */
4511         if (tcp_ooo_try_coalesce(sk, tp->ooo_last_skb,
4512                                  skb, &fragstolen)) {
4513 coalesce_done:
4514                 tcp_grow_window(sk, skb);
4515                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4516                 skb = NULL;
4517                 goto add_sack;
4518         }
4519         /* Can avoid an rbtree lookup if we are adding skb after ooo_last_skb */
4520         if (!before(seq, TCP_SKB_CB(tp->ooo_last_skb)->end_seq)) {
4521                 parent = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
4522                 p = &parent->rb_right;
4523                 goto insert;
4524         }
4525
4526         /* Find place to insert this segment. Handle overlaps on the way. */
4527         parent = NULL;
4528         while (*p) {
4529                 parent = *p;
4530                 skb1 = rb_to_skb(parent);
4531                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4532                         p = &parent->rb_left;
4533                         continue;
4534                 }
4535                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4536                         if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4537                                 /* All the bits are present. Drop. */
4538                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4539                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4540                                 tcp_drop(sk, skb);
4541                                 skb = NULL;
4542                                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4543                                 goto add_sack;
4544                         }
4545                         if (after(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4546                                 /* Partial overlap. */
4547                                 tcp_dsack_set(sk, seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4548                         } else {
4549                                 /* skb's seq == skb1's seq and skb covers skb1.
4550                                  * Replace skb1 with skb.
4551                                  */
4552                                 rb_replace_node(&skb1->rbnode, &skb->rbnode,
4553                                                 &tp->out_of_order_queue);
4554                                 tcp_dsack_extend(sk,
4555                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4556                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4557                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4558                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4559                                 tcp_drop(sk, skb1);
4560                                 goto merge_right;
4561                         }
4562                 } else if (tcp_ooo_try_coalesce(sk, skb1,
4563                                                 skb, &fragstolen)) {
4564                         goto coalesce_done;
4565                 }
4566                 p = &parent->rb_right;
4567         }
4568 insert:
4569         /* Insert segment into RB tree. */
4570         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
4571         rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4572
4573 merge_right:
4574         /* Remove other segments covered by skb. */
4575         while ((skb1 = skb_rb_next(skb)) != NULL) {
4576                 if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4577                         break;
4578                 if (before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4579                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4580                                          end_seq);
4581                         break;
4582                 }
4583                 rb_erase(&skb1->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4584                 tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4585                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4586                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4587                 tcp_drop(sk, skb1);
4588         }
4589         /* If there is no skb after us, we are the last_skb ! */
4590         if (!skb1)
4591                 tp->ooo_last_skb = skb;
4592
4593 add_sack:
4594         if (tcp_is_sack(tp))
4595                 tcp_sack_new_ofo_skb(sk, seq, end_seq);
4596 end:
4597         if (skb) {
4598                 tcp_grow_window(sk, skb);
4599                 skb_condense(skb);
4600                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4601         }
4602 }
4603
4604 static int __must_check tcp_queue_rcv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int hdrlen,
4605                   bool *fragstolen)
4606 {
4607         int eaten;
4608         struct sk_buff *tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4609
4610         __skb_pull(skb, hdrlen);
4611         eaten = (tail &&
4612                  tcp_try_coalesce(sk, tail,
4613                                   skb, fragstolen)) ? 1 : 0;
4614         tcp_rcv_nxt_update(tcp_sk(sk), TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4615         if (!eaten) {
4616                 __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4617                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4618         }
4619         return eaten;
4620 }
4621
4622 int tcp_send_rcvq(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size)
4623 {
4624         struct sk_buff *skb;
4625         int err = -ENOMEM;
4626         int data_len = 0;
4627         bool fragstolen;
4628
4629         if (size == 0)
4630                 return 0;
4631
4632         if (size > PAGE_SIZE) {
4633                 int npages = min_t(size_t, size >> PAGE_SHIFT, MAX_SKB_FRAGS);
4634
4635                 data_len = npages << PAGE_SHIFT;
4636                 size = data_len + (size & ~PAGE_MASK);
4637         }
4638         skb = alloc_skb_with_frags(size - data_len, data_len,
4639                                    PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER,
4640                                    &err, sk->sk_allocation);
4641         if (!skb)
4642                 goto err;
4643
4644         skb_put(skb, size - data_len);
4645         skb->data_len = data_len;
4646         skb->len = size;
4647
4648         if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize)) {
4649                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVQDROP);
4650                 goto err_free;
4651         }
4652
4653         err = skb_copy_datagram_from_iter(skb, 0, &msg->msg_iter, size);
4654         if (err)
4655                 goto err_free;
4656
4657         TCP_SKB_CB(skb)->seq = tcp_sk(sk)->rcv_nxt;
4658         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + size;
4659         TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tcp_sk(sk)->snd_una - 1;
4660
4661         if (tcp_queue_rcv(sk, skb, 0, &fragstolen)) {
4662                 WARN_ON_ONCE(fragstolen); /* should not happen */
4663                 __kfree_skb(skb);
4664         }
4665         return size;
4666
4667 err_free:
4668         kfree_skb(skb);
4669 err:
4670         return err;
4671
4672 }
4673
4674 void tcp_data_ready(struct sock *sk)
4675 {
4676         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4677         int avail = tp->rcv_nxt - tp->copied_seq;
4678
4679         if (avail < sk->sk_rcvlowat && !sock_flag(sk, SOCK_DONE))
4680                 return;
4681
4682         sk->sk_data_ready(sk);
4683 }
4684
4685 static void tcp_data_queue(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4686 {
4687         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4688         bool fragstolen;
4689         int eaten;
4690
4691         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) {
4692                 __kfree_skb(skb);
4693                 return;
4694         }
4695         skb_dst_drop(skb);
4696         __skb_pull(skb, tcp_hdr(skb)->doff * 4);
4697
4698         tcp_ecn_accept_cwr(tp, skb);
4699
4700         tp->rx_opt.dsack = 0;
4701
4702         /*  Queue data for delivery to the user.
4703          *  Packets in sequence go to the receive queue.
4704          *  Out of sequence packets to the out_of_order_queue.
4705          */
4706         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt) {
4707                 if (tcp_receive_window(tp) == 0) {
4708                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPZEROWINDOWDROP);
4709                         goto out_of_window;
4710                 }
4711
4712                 /* Ok. In sequence. In window. */
4713 queue_and_out:
4714                 if (skb_queue_len(&sk->sk_receive_queue) == 0)
4715                         sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
4716                 else if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize)) {
4717                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVQDROP);
4718                         goto drop;
4719                 }
4720
4721                 eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, 0, &fragstolen);
4722                 if (skb->len)
4723                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
4724                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
4725                         tcp_fin(sk);
4726
4727                 if (!RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4728                         tcp_ofo_queue(sk);
4729
4730                         /* RFC2581. 4.2. SHOULD send immediate ACK, when
4731                          * gap in queue is filled.
4732                          */
4733                         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
4734                                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 0;
4735                 }
4736
4737                 if (tp->rx_opt.num_sacks)
4738                         tcp_sack_remove(tp);
4739
4740                 tcp_fast_path_check(sk);
4741
4742                 if (eaten > 0)
4743                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4744                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4745                         tcp_data_ready(sk);
4746                 return;
4747         }
4748
4749         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
4750                 /* A retransmit, 2nd most common case.  Force an immediate ack. */
4751                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4752                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4753
4754 out_of_window:
4755                 tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
4756                 inet_csk_schedule_ack(sk);
4757 drop:
4758                 tcp_drop(sk, skb);
4759                 return;
4760         }
4761
4762         /* Out of window. F.e. zero window probe. */
4763         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp)))
4764                 goto out_of_window;
4765
4766         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4767                 /* Partial packet, seq < rcv_next < end_seq */
4768                 SOCK_DEBUG(sk, "partial packet: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4769                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4770                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4771
4772                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt);
4773
4774                 /* If window is closed, drop tail of packet. But after
4775                  * remembering D-SACK for its head made in previous line.
4776                  */
4777                 if (!tcp_receive_window(tp)) {
4778                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPZEROWINDOWDROP);
4779                         goto out_of_window;
4780                 }
4781                 goto queue_and_out;
4782         }
4783
4784         tcp_data_queue_ofo(sk, skb);
4785 }
4786
4787 static struct sk_buff *tcp_skb_next(struct sk_buff *skb, struct sk_buff_head *list)
4788 {
4789         if (list)
4790                 return !skb_queue_is_last(list, skb) ? skb->next : NULL;
4791
4792         return skb_rb_next(skb);
4793 }
4794
4795 static struct sk_buff *tcp_collapse_one(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4796                                         struct sk_buff_head *list,
4797                                         struct rb_root *root)
4798 {
4799         struct sk_buff *next = tcp_skb_next(skb, list);
4800
4801         if (list)
4802                 __skb_unlink(skb, list);
4803         else
4804                 rb_erase(&skb->rbnode, root);
4805
4806         __kfree_skb(skb);
4807         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOLLAPSED);
4808
4809         return next;
4810 }
4811
4812 /* Insert skb into rb tree, ordered by TCP_SKB_CB(skb)->seq */
4813 void tcp_rbtree_insert(struct rb_root *root, struct sk_buff *skb)
4814 {
4815         struct rb_node **p = &root->rb_node;
4816         struct rb_node *parent = NULL;
4817         struct sk_buff *skb1;
4818
4819         while (*p) {
4820                 parent = *p;
4821                 skb1 = rb_to_skb(parent);
4822                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4823                         p = &parent->rb_left;
4824                 else
4825                         p = &parent->rb_right;
4826         }
4827         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
4828         rb_insert_color(&skb->rbnode, root);
4829 }
4830
4831 /* Collapse contiguous sequence of skbs head..tail with
4832  * sequence numbers start..end.
4833  *
4834  * If tail is NULL, this means until the end of the queue.
4835  *
4836  * Segments with FIN/SYN are not collapsed (only because this
4837  * simplifies code)
4838  */
4839 static void
4840 tcp_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff_head *list, struct rb_root *root,
4841              struct sk_buff *head, struct sk_buff *tail, u32 start, u32 end)
4842 {
4843         struct sk_buff *skb = head, *n;
4844         struct sk_buff_head tmp;
4845         bool end_of_skbs;
4846
4847         /* First, check that queue is collapsible and find
4848          * the point where collapsing can be useful.
4849          */
4850 restart:
4851         for (end_of_skbs = true; skb != NULL && skb != tail; skb = n) {
4852                 n = tcp_skb_next(skb, list);
4853
4854                 /* No new bits? It is possible on ofo queue. */
4855                 if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4856                         skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
4857                         if (!skb)
4858                                 break;
4859                         goto restart;
4860                 }
4861
4862                 /* The first skb to collapse is:
4863                  * - not SYN/FIN and
4864                  * - bloated or contains data before "start" or
4865                  *   overlaps to the next one.
4866                  */
4867                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)) &&
4868                     (tcp_win_from_space(sk, skb->truesize) > skb->len ||
4869                      before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start))) {
4870                         end_of_skbs = false;
4871                         break;
4872                 }
4873
4874                 if (n && n != tail &&
4875                     TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(n)->seq) {
4876                         end_of_skbs = false;
4877                         break;
4878                 }
4879
4880                 /* Decided to skip this, advance start seq. */
4881                 start = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4882         }
4883         if (end_of_skbs ||
4884             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
4885                 return;
4886
4887         __skb_queue_head_init(&tmp);
4888
4889         while (before(start, end)) {
4890                 int copy = min_t(int, SKB_MAX_ORDER(0, 0), end - start);
4891                 struct sk_buff *nskb;
4892
4893                 nskb = alloc_skb(copy, GFP_ATOMIC);
4894                 if (!nskb)
4895                         break;
4896
4897                 memcpy(nskb->cb, skb->cb, sizeof(skb->cb));
4898 #ifdef CONFIG_TLS_DEVICE
4899                 nskb->decrypted = skb->decrypted;
4900 #endif
4901                 TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = start;
4902                 if (list)
4903                         __skb_queue_before(list, skb, nskb);
4904                 else
4905                         __skb_queue_tail(&tmp, nskb); /* defer rbtree insertion */
4906                 skb_set_owner_r(nskb, sk);
4907
4908                 /* Copy data, releasing collapsed skbs. */
4909                 while (copy > 0) {
4910                         int offset = start - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4911                         int size = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - start;
4912
4913                         BUG_ON(offset < 0);
4914                         if (size > 0) {
4915                                 size = min(copy, size);
4916                                 if (skb_copy_bits(skb, offset, skb_put(nskb, size), size))
4917                                         BUG();
4918                                 TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq += size;
4919                                 copy -= size;
4920                                 start += size;
4921                         }
4922                         if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4923                                 skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
4924                                 if (!skb ||
4925                                     skb == tail ||
4926                                     (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
4927                                         goto end;
4928 #ifdef CONFIG_TLS_DEVICE
4929                                 if (skb->decrypted != nskb->decrypted)
4930                                         goto end;
4931 #endif
4932                         }
4933                 }
4934         }
4935 end:
4936         skb_queue_walk_safe(&tmp, skb, n)
4937                 tcp_rbtree_insert(root, skb);
4938 }
4939
4940 /* Collapse ofo queue. Algorithm: select contiguous sequence of skbs
4941  * and tcp_collapse() them until all the queue is collapsed.
4942  */
4943 static void tcp_collapse_ofo_queue(struct sock *sk)
4944 {
4945         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4946         u32 range_truesize, sum_tiny = 0;
4947         struct sk_buff *skb, *head;
4948         u32 start, end;
4949
4950         skb = skb_rb_first(&tp->out_of_order_queue);
4951 new_range:
4952         if (!skb) {
4953                 tp->ooo_last_skb = skb_rb_last(&tp->out_of_order_queue);
4954                 return;
4955         }
4956         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4957         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4958         range_truesize = skb->truesize;
4959
4960         for (head = skb;;) {
4961                 skb = skb_rb_next(skb);
4962
4963                 /* Range is terminated when we see a gap or when
4964                  * we are at the queue end.
4965                  */
4966                 if (!skb ||
4967                     after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end) ||
4968                     before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start)) {
4969                         /* Do not attempt collapsing tiny skbs */
4970                         if (range_truesize != head->truesize ||
4971                             end - start >= SKB_WITH_OVERHEAD(SK_MEM_QUANTUM)) {
4972                                 tcp_collapse(sk, NULL, &tp->out_of_order_queue,
4973                                              head, skb, start, end);
4974                         } else {
4975                                 sum_tiny += range_truesize;
4976                                 if (sum_tiny > sk->sk_rcvbuf >> 3)
4977                                         return;
4978                         }
4979                         goto new_range;
4980                 }
4981
4982                 range_truesize += skb->truesize;
4983                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start)))
4984                         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4985                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end))
4986                         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4987         }
4988 }
4989
4990 /*
4991  * Clean the out-of-order queue to make room.
4992  * We drop high sequences packets to :
4993  * 1) Let a chance for holes to be filled.
4994  * 2) not add too big latencies if thousands of packets sit there.
4995  *    (But if application shrinks SO_RCVBUF, we could still end up
4996  *     freeing whole queue here)
4997  * 3) Drop at least 12.5 % of sk_rcvbuf to avoid malicious attacks.
4998  *
4999  * Return true if queue has shrunk.
5000  */
5001 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk)
5002 {
5003         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5004         struct rb_node *node, *prev;
5005         int goal;
5006
5007         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
5008                 return false;
5009
5010         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_OFOPRUNED);
5011         goal = sk->sk_rcvbuf >> 3;
5012         node = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
5013         do {
5014                 prev = rb_prev(node);
5015                 rb_erase(node, &tp->out_of_order_queue);
5016                 goal -= rb_to_skb(node)->truesize;
5017                 tcp_drop(sk, rb_to_skb(node));
5018                 if (!prev || goal <= 0) {
5019                         sk_mem_reclaim(sk);
5020                         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf &&
5021                             !tcp_under_memory_pressure(sk))
5022                                 break;
5023                         goal = sk->sk_rcvbuf >> 3;
5024                 }
5025                 node = prev;
5026         } while (node);
5027         tp->ooo_last_skb = rb_to_skb(prev);
5028
5029         /* Reset SACK state.  A conforming SACK implementation will
5030          * do the same at a timeout based retransmit.  When a connection
5031          * is in a sad state like this, we care only about integrity
5032          * of the connection not performance.
5033          */
5034         if (tp->rx_opt.sack_ok)
5035                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
5036         return true;
5037 }
5038
5039 /* Reduce allocated memory if we can, trying to get
5040  * the socket within its memory limits again.
5041  *
5042  * Return less than zero if we should start dropping frames
5043  * until the socket owning process reads some of the data
5044  * to stabilize the situation.
5045  */
5046 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk)
5047 {
5048         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5049
5050         SOCK_DEBUG(sk, "prune_queue: c=%x\n", tp->copied_seq);
5051
5052         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PRUNECALLED);
5053
5054         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) >= sk->sk_rcvbuf)
5055                 tcp_clamp_window(sk);
5056         else if (tcp_under_memory_pressure(sk))
5057                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, 4U * tp->advmss);
5058
5059         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5060                 return 0;
5061
5062         tcp_collapse_ofo_queue(sk);
5063         if (!skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue))
5064                 tcp_collapse(sk, &sk->sk_receive_queue, NULL,
5065                              skb_peek(&sk->sk_receive_queue),
5066                              NULL,
5067                              tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
5068         sk_mem_reclaim(sk);
5069
5070         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5071                 return 0;
5072
5073         /* Collapsing did not help, destructive actions follow.
5074          * This must not ever occur. */
5075
5076         tcp_prune_ofo_queue(sk);
5077
5078         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5079                 return 0;
5080
5081         /* If we are really being abused, tell the caller to silently
5082          * drop receive data on the floor.  It will get retransmitted
5083          * and hopefully then we'll have sufficient space.
5084          */
5085         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_RCVPRUNED);
5086
5087         /* Massive buffer overcommit. */
5088         tp->pred_flags = 0;
5089         return -1;
5090 }
5091
5092 static bool tcp_should_expand_sndbuf(const struct sock *sk)
5093 {
5094         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5095
5096         /* If the user specified a specific send buffer setting, do
5097          * not modify it.
5098          */
5099         if (sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK)
5100                 return false;
5101
5102         /* If we are under global TCP memory pressure, do not expand.  */
5103         if (tcp_under_memory_pressure(sk))
5104                 return false;
5105
5106         /* If we are under soft global TCP memory pressure, do not expand.  */
5107         if (sk_memory_allocated(sk) >= sk_prot_mem_limits(sk, 0))
5108                 return false;
5109
5110         /* If we filled the congestion window, do not expand.  */
5111         if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
5112                 return false;
5113
5114         return true;
5115 }
5116
5117 /* When incoming ACK allowed to free some skb from write_queue,
5118  * we remember this event in flag SOCK_QUEUE_SHRUNK and wake up socket
5119  * on the exit from tcp input handler.
5120  *
5121  * PROBLEM: sndbuf expansion does not work well with largesend.
5122  */
5123 static void tcp_new_space(struct sock *sk)
5124 {
5125         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5126
5127         if (tcp_should_expand_sndbuf(sk)) {
5128                 tcp_sndbuf_expand(sk);
5129                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
5130         }
5131
5132         sk->sk_write_space(sk);
5133 }
5134
5135 static void tcp_check_space(struct sock *sk)
5136 {
5137         if (sock_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK)) {
5138                 sock_reset_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
5139                 /* pairs with tcp_poll() */
5140                 smp_mb();
5141                 if (sk->sk_socket &&
5142                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
5143                         tcp_new_space(sk);
5144                         if (!test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags))
5145                                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
5146                 }
5147         }
5148 }
5149
5150 static inline void tcp_data_snd_check(struct sock *sk)
5151 {
5152         tcp_push_pending_frames(sk);
5153         tcp_check_space(sk);
5154 }
5155
5156 /*
5157  * Check if sending an ack is needed.
5158  */
5159 static void __tcp_ack_snd_check(struct sock *sk, int ofo_possible)
5160 {
5161         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5162         unsigned long rtt, delay;
5163
5164             /* More than one full frame received... */
5165         if (((tp->rcv_nxt - tp->rcv_wup) > inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss &&
5166              /* ... and right edge of window advances far enough.
5167               * (tcp_recvmsg() will send ACK otherwise).
5168               * If application uses SO_RCVLOWAT, we want send ack now if
5169               * we have not received enough bytes to satisfy the condition.
5170               */
5171             (tp->rcv_nxt - tp->copied_seq < sk->sk_rcvlowat ||
5172              __tcp_select_window(sk) >= tp->rcv_wnd)) ||
5173             /* We ACK each frame or... */
5174             tcp_in_quickack_mode(sk)) {
5175 send_now:
5176                 tcp_send_ack(sk);
5177                 return;
5178         }
5179
5180         if (!ofo_possible || RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
5181                 tcp_send_delayed_ack(sk);
5182                 return;
5183         }
5184
5185         if (!tcp_is_sack(tp) ||
5186             tp->compressed_ack >= sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_comp_sack_nr)
5187                 goto send_now;
5188         tp->compressed_ack++;
5189
5190         if (hrtimer_is_queued(&tp->compressed_ack_timer))
5191                 return;
5192
5193         /* compress ack timer : 5 % of rtt, but no more than tcp_comp_sack_delay_ns */
5194
5195         rtt = tp->rcv_rtt_est.rtt_us;
5196         if (tp->srtt_us && tp->srtt_us < rtt)
5197                 rtt = tp->srtt_us;
5198
5199         delay = min_t(unsigned long, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_comp_sack_delay_ns,
5200                       rtt * (NSEC_PER_USEC >> 3)/20);
5201         sock_hold(sk);
5202         hrtimer_start(&tp->compressed_ack_timer, ns_to_ktime(delay),
5203                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED_SOFT);
5204 }
5205
5206 static inline void tcp_ack_snd_check(struct sock *sk)
5207 {
5208         if (!inet_csk_ack_scheduled(sk)) {
5209                 /* We sent a data segment already. */
5210                 return;
5211         }
5212         __tcp_ack_snd_check(sk, 1);
5213 }
5214
5215 /*
5216  *      This routine is only called when we have urgent data
5217  *      signaled. Its the 'slow' part of tcp_urg. It could be
5218  *      moved inline now as tcp_urg is only called from one
5219  *      place. We handle URGent data wrong. We have to - as
5220  *      BSD still doesn't use the correction from RFC961.
5221  *      For 1003.1g we should support a new option TCP_STDURG to permit
5222  *      either form (or just set the sysctl tcp_stdurg).
5223  */
5224
5225 static void tcp_check_urg(struct sock *sk, const struct tcphdr *th)
5226 {
5227         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5228         u32 ptr = ntohs(th->urg_ptr);
5229
5230         if (ptr && !sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_stdurg)
5231                 ptr--;
5232         ptr += ntohl(th->seq);
5233
5234         /* Ignore urgent data that we've already seen and read. */
5235         if (after(tp->copied_seq, ptr))
5236                 return;
5237
5238         /* Do not replay urg ptr.
5239          *
5240          * NOTE: interesting situation not covered by specs.
5241          * Misbehaving sender may send urg ptr, pointing to segment,
5242          * which we already have in ofo queue. We are not able to fetch
5243          * such data and will stay in TCP_URG_NOTYET until will be eaten
5244          * by recvmsg(). Seems, we are not obliged to handle such wicked
5245          * situations. But it is worth to think about possibility of some
5246          * DoSes using some hypothetical application level deadlock.
5247          */
5248         if (before(ptr, tp->rcv_nxt))
5249                 return;
5250
5251         /* Do we already have a newer (or duplicate) urgent pointer? */
5252         if (tp->urg_data && !after(ptr, tp->urg_seq))
5253                 return;
5254
5255         /* Tell the world about our new urgent pointer. */
5256         sk_send_sigurg(sk);
5257
5258         /* We may be adding urgent data when the last byte read was
5259          * urgent. To do this requires some care. We cannot just ignore
5260          * tp->copied_seq since we would read the last urgent byte again
5261          * as data, nor can we alter copied_seq until this data arrives
5262          * or we break the semantics of SIOCATMARK (and thus sockatmark())
5263          *
5264          * NOTE. Double Dutch. Rendering to plain English: author of comment
5265          * above did something sort of  send("A", MSG_OOB); send("B", MSG_OOB);
5266          * and expect that both A and B disappear from stream. This is _wrong_.
5267          * Though this happens in BSD with high probability, this is occasional.
5268          * Any application relying on this is buggy. Note also, that fix "works"
5269          * only in this artificial test. Insert some normal data between A and B and we will
5270          * decline of BSD again. Verdict: it is better to remove to trap
5271          * buggy users.
5272          */
5273         if (tp->urg_seq == tp->copied_seq && tp->urg_data &&
5274             !sock_flag(sk, SOCK_URGINLINE) && tp->copied_seq != tp->rcv_nxt) {
5275                 struct sk_buff *skb = skb_peek(&sk->sk_receive_queue);
5276                 tp->copied_seq++;
5277                 if (skb && !before(tp->copied_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5278                         __skb_unlink(skb, &sk->sk_receive_queue);
5279                         __kfree_skb(skb);
5280                 }
5281         }
5282
5283         tp->urg_data = TCP_URG_NOTYET;
5284         tp->urg_seq = ptr;
5285
5286         /* Disable header prediction. */
5287         tp->pred_flags = 0;
5288 }
5289
5290 /* This is the 'fast' part of urgent handling. */
5291 static void tcp_urg(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, const struct tcphdr *th)
5292 {
5293         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5294
5295         /* Check if we get a new urgent pointer - normally not. */
5296         if (th->urg)
5297                 tcp_check_urg(sk, th);
5298
5299         /* Do we wait for any urgent data? - normally not... */
5300         if (tp->urg_data == TCP_URG_NOTYET) {
5301                 u32 ptr = tp->urg_seq - ntohl(th->seq) + (th->doff * 4) -
5302                           th->syn;
5303
5304                 /* Is the urgent pointer pointing into this packet? */
5305                 if (ptr < skb->len) {
5306                         u8 tmp;
5307                         if (skb_copy_bits(skb, ptr, &tmp, 1))
5308                                 BUG();
5309                         tp->urg_data = TCP_URG_VALID | tmp;
5310                         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
5311                                 sk->sk_data_ready(sk);
5312                 }
5313         }
5314 }
5315
5316 /* Accept RST for rcv_nxt - 1 after a FIN.
5317  * When tcp connections are abruptly terminated from Mac OSX (via ^C), a
5318  * FIN is sent followed by a RST packet. The RST is sent with the same
5319  * sequence number as the FIN, and thus according to RFC 5961 a challenge
5320  * ACK should be sent. However, Mac OSX rate limits replies to challenge
5321  * ACKs on the closed socket. In addition middleboxes can drop either the
5322  * challenge ACK or a subsequent RST.
5323  */
5324 static bool tcp_reset_check(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
5325 {
5326         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5327
5328         return unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->seq == (tp->rcv_nxt - 1) &&
5329                         (1 << sk->sk_state) & (TCPF_CLOSE_WAIT | TCPF_LAST_ACK |
5330                                                TCPF_CLOSING));
5331 }
5332
5333 /* Does PAWS and seqno based validation of an incoming segment, flags will
5334  * play significant role here.
5335  */
5336 static bool tcp_validate_incoming(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5337                                   const struct tcphdr *th, int syn_inerr)
5338 {
5339         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5340         bool rst_seq_match = false;
5341
5342         /* RFC1323: H1. Apply PAWS check first. */
5343         if (tcp_fast_parse_options(sock_net(sk), skb, th, tp) &&
5344             tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5345             tcp_paws_discard(sk, skb)) {
5346                 if (!th->rst) {
5347                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSESTABREJECTED);
5348                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5349                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDPAWS,
5350                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5351                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5352                         goto discard;
5353                 }
5354                 /* Reset is accepted even if it did not pass PAWS. */
5355         }
5356
5357         /* Step 1: check sequence number */
5358         if (!tcp_sequence(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5359                 /* RFC793, page 37: "In all states except SYN-SENT, all reset
5360                  * (RST) segments are validated by checking their SEQ-fields."
5361                  * And page 69: "If an incoming segment is not acceptable,
5362                  * an acknowledgment should be sent in reply (unless the RST
5363                  * bit is set, if so drop the segment and return)".
5364                  */
5365                 if (!th->rst) {
5366                         if (th->syn)
5367                                 goto syn_challenge;
5368                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5369                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDSEQ,
5370                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5371                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5372                 } else if (tcp_reset_check(sk, skb)) {
5373                         tcp_reset(sk);
5374                 }
5375                 goto discard;
5376         }
5377
5378         /* Step 2: check RST bit */
5379         if (th->rst) {
5380                 /* RFC 5961 3.2 (extend to match against (RCV.NXT - 1) after a
5381                  * FIN and SACK too if available):
5382                  * If seq num matches RCV.NXT or (RCV.NXT - 1) after a FIN, or
5383                  * the right-most SACK block,
5384                  * then
5385                  *     RESET the connection
5386                  * else
5387                  *     Send a challenge ACK
5388                  */
5389                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt ||
5390                     tcp_reset_check(sk, skb)) {
5391                         rst_seq_match = true;
5392                 } else if (tcp_is_sack(tp) && tp->rx_opt.num_sacks > 0) {
5393                         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
5394                         int max_sack = sp[0].end_seq;
5395                         int this_sack;
5396
5397                         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;
5398                              ++this_sack) {
5399                                 max_sack = after(sp[this_sack].end_seq,
5400                                                  max_sack) ?
5401                                         sp[this_sack].end_seq : max_sack;
5402                         }
5403
5404                         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == max_sack)
5405                                 rst_seq_match = true;
5406                 }
5407
5408                 if (rst_seq_match)
5409                         tcp_reset(sk);
5410                 else {
5411                         /* Disable TFO if RST is out-of-order
5412                          * and no data has been received
5413                          * for current active TFO socket
5414                          */
5415                         if (tp->syn_fastopen && !tp->data_segs_in &&
5416                             sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED)
5417                                 tcp_fastopen_active_disable(sk);
5418                         tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5419                 }
5420                 goto discard;
5421         }
5422
5423         /* step 3: check security and precedence [ignored] */
5424
5425         /* step 4: Check for a SYN
5426          * RFC 5961 4.2 : Send a challenge ack
5427          */
5428         if (th->syn) {
5429 syn_challenge:
5430                 if (syn_inerr)
5431                         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5432                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNCHALLENGE);
5433                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5434                 goto discard;
5435         }
5436
5437         return true;
5438
5439 discard:
5440         tcp_drop(sk, skb);
5441         return false;
5442 }
5443
5444 /*
5445  *      TCP receive function for the ESTABLISHED state.
5446  *
5447  *      It is split into a fast path and a slow path. The fast path is
5448  *      disabled when:
5449  *      - A zero window was announced from us - zero window probing
5450  *        is only handled properly in the slow path.
5451  *      - Out of order segments arrived.
5452  *      - Urgent data is expected.
5453  *      - There is no buffer space left
5454  *      - Unexpected TCP flags/window values/header lengths are received
5455  *        (detected by checking the TCP header against pred_flags)
5456  *      - Data is sent in both directions. Fast path only supports pure senders
5457  *        or pure receivers (this means either the sequence number or the ack
5458  *        value must stay constant)
5459  *      - Unexpected TCP option.
5460  *
5461  *      When these conditions are not satisfied it drops into a standard
5462  *      receive procedure patterned after RFC793 to handle all cases.
5463  *      The first three cases are guaranteed by proper pred_flags setting,
5464  *      the rest is checked inline. Fast processing is turned on in
5465  *      tcp_data_queue when everything is OK.
5466  */
5467 void tcp_rcv_established(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5468 {
5469         const struct tcphdr *th = (const struct tcphdr *)skb->data;
5470         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5471         unsigned int len = skb->len;
5472
5473         /* TCP congestion window tracking */
5474         trace_tcp_probe(sk, skb);
5475
5476         tcp_mstamp_refresh(tp);
5477         if (unlikely(!sk->sk_rx_dst))
5478                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5479         /*
5480          *      Header prediction.
5481          *      The code loosely follows the one in the famous
5482          *      "30 instruction TCP receive" Van Jacobson mail.
5483          *
5484          *      Van's trick is to deposit buffers into socket queue
5485          *      on a device interrupt, to call tcp_recv function
5486          *      on the receive process context and checksum and copy
5487          *      the buffer to user space. smart...
5488          *
5489          *      Our current scheme is not silly either but we take the
5490          *      extra cost of the net_bh soft interrupt processing...
5491          *      We do checksum and copy also but from device to kernel.
5492          */
5493
5494         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5495
5496         /*      pred_flags is 0xS?10 << 16 + snd_wnd
5497          *      if header_prediction is to be made
5498          *      'S' will always be tp->tcp_header_len >> 2
5499          *      '?' will be 0 for the fast path, otherwise pred_flags is 0 to
5500          *  turn it off (when there are holes in the receive
5501          *       space for instance)
5502          *      PSH flag is ignored.
5503          */
5504
5505         if ((tcp_flag_word(th) & TCP_HP_BITS) == tp->pred_flags &&
5506             TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt &&
5507             !after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt)) {
5508                 int tcp_header_len = tp->tcp_header_len;
5509
5510                 /* Timestamp header prediction: tcp_header_len
5511                  * is automatically equal to th->doff*4 due to pred_flags
5512                  * match.
5513                  */
5514
5515                 /* Check timestamp */
5516                 if (tcp_header_len == sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) {
5517                         /* No? Slow path! */
5518                         if (!tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
5519                                 goto slow_path;
5520
5521                         /* If PAWS failed, check it more carefully in slow path */
5522                         if ((s32)(tp->rx_opt.rcv_tsval - tp->rx_opt.ts_recent) < 0)
5523                                 goto slow_path;
5524
5525                         /* DO NOT update ts_recent here, if checksum fails
5526                          * and timestamp was corrupted part, it will result
5527                          * in a hung connection since we will drop all
5528                          * future packets due to the PAWS test.
5529                          */
5530                 }
5531
5532                 if (len <= tcp_header_len) {
5533                         /* Bulk data transfer: sender */
5534                         if (len == tcp_header_len) {
5535                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5536                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5537                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5538                                  */
5539                                 if (tcp_header_len ==
5540                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5541                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5542                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5543
5544                                 /* We know that such packets are checksummed
5545                                  * on entry.
5546                                  */
5547                                 tcp_ack(sk, skb, 0);
5548                                 __kfree_skb(skb);
5549                                 tcp_data_snd_check(sk);
5550                                 /* When receiving pure ack in fast path, update
5551                                  * last ts ecr directly instead of calling
5552                                  * tcp_rcv_rtt_measure_ts()
5553                                  */
5554                                 tp->rcv_rtt_last_tsecr = tp->rx_opt.rcv_tsecr;
5555                                 return;
5556                         } else { /* Header too small */
5557                                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5558                                 goto discard;
5559                         }
5560                 } else {
5561                         int eaten = 0;
5562                         bool fragstolen = false;
5563
5564                         if (tcp_checksum_complete(skb))
5565                                 goto csum_error;
5566
5567                         if ((int)skb->truesize > sk->sk_forward_alloc)
5568                                 goto step5;
5569
5570                         /* Predicted packet is in window by definition.
5571                          * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5572                          * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5573                          */
5574                         if (tcp_header_len ==
5575                             (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5576                             tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5577                                 tcp_store_ts_recent(tp);
5578
5579                         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5580
5581                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITS);
5582
5583                         /* Bulk data transfer: receiver */
5584                         eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, tcp_header_len,
5585                                               &fragstolen);
5586
5587                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
5588
5589                         if (TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq != tp->snd_una) {
5590                                 /* Well, only one small jumplet in fast path... */
5591                                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_DATA);
5592                                 tcp_data_snd_check(sk);
5593                                 if (!inet_csk_ack_scheduled(sk))
5594                                         goto no_ack;
5595                         }
5596
5597                         __tcp_ack_snd_check(sk, 0);
5598 no_ack:
5599                         if (eaten)
5600                                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
5601                         tcp_data_ready(sk);
5602                         return;
5603                 }
5604         }
5605
5606 slow_path:
5607         if (len < (th->doff << 2) || tcp_checksum_complete(skb))
5608                 goto csum_error;
5609
5610         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
5611                 goto discard;
5612
5613         /*
5614          *      Standard slow path.
5615          */
5616
5617         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 1))
5618                 return;
5619
5620 step5:
5621         if (tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH | FLAG_UPDATE_TS_RECENT) < 0)
5622                 goto discard;
5623
5624         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5625
5626         /* Process urgent data. */
5627         tcp_urg(sk, skb, th);
5628
5629         /* step 7: process the segment text */
5630         tcp_data_queue(sk, skb);
5631
5632         tcp_data_snd_check(sk);
5633         tcp_ack_snd_check(sk);
5634         return;
5635
5636 csum_error:
5637         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_CSUMERRORS);
5638         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5639
5640 discard:
5641         tcp_drop(sk, skb);
5642 }
5643 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_established);
5644
5645 void tcp_finish_connect(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5646 {
5647         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5648         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5649
5650         tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
5651         icsk->icsk_ack.lrcvtime = tcp_jiffies32;
5652
5653         if (skb) {
5654                 icsk->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5655                 security_inet_conn_established(sk, skb);
5656                 sk_mark_napi_id(sk, skb);
5657         }
5658
5659         tcp_init_transfer(sk, BPF_SOCK_OPS_ACTIVE_ESTABLISHED_CB);
5660
5661         /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data
5662          * packet.
5663          */
5664         tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
5665
5666         if (sock_flag(sk, SOCK_KEEPOPEN))
5667                 inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, keepalive_time_when(tp));
5668
5669         if (!tp->rx_opt.snd_wscale)
5670                 __tcp_fast_path_on(tp, tp->snd_wnd);
5671         else
5672                 tp->pred_flags = 0;
5673 }
5674
5675 static bool tcp_rcv_fastopen_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *synack,
5676                                     struct tcp_fastopen_cookie *cookie)
5677 {
5678         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5679         struct sk_buff *data = tp->syn_data ? tcp_rtx_queue_head(sk) : NULL;
5680         u16 mss = tp->rx_opt.mss_clamp, try_exp = 0;
5681         bool syn_drop = false;
5682
5683         if (mss == tp->rx_opt.user_mss) {
5684                 struct tcp_options_received opt;
5685
5686                 /* Get original SYNACK MSS value if user MSS sets mss_clamp */
5687                 tcp_clear_options(&opt);
5688                 opt.user_mss = opt.mss_clamp = 0;
5689                 tcp_parse_options(sock_net(sk), synack, &opt, 0, NULL);
5690                 mss = opt.mss_clamp;
5691         }
5692
5693         if (!tp->syn_fastopen) {
5694                 /* Ignore an unsolicited cookie */
5695                 cookie->len = -1;
5696         } else if (tp->total_retrans) {
5697                 /* SYN timed out and the SYN-ACK neither has a cookie nor
5698                  * acknowledges data. Presumably the remote received only
5699                  * the retransmitted (regular) SYNs: either the original
5700                  * SYN-data or the corresponding SYN-ACK was dropped.
5701                  */
5702                 syn_drop = (cookie->len < 0 && data);
5703         } else if (cookie->len < 0 && !tp->syn_data) {
5704                 /* We requested a cookie but didn't get it. If we did not use
5705                  * the (old) exp opt format then try so next time (try_exp=1).
5706                  * Otherwise we go back to use the RFC7413 opt (try_exp=2).
5707                  */
5708                 try_exp = tp->syn_fastopen_exp ? 2 : 1;
5709         }
5710
5711         tcp_fastopen_cache_set(sk, mss, cookie, syn_drop, try_exp);
5712
5713         if (data) { /* Retransmit unacked data in SYN */
5714                 skb_rbtree_walk_from(data) {
5715                         if (__tcp_retransmit_skb(sk, data, 1))
5716                                 break;
5717                 }
5718                 tcp_rearm_rto(sk);
5719                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5720                                 LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVEFAIL);
5721                 return true;
5722         }
5723         tp->syn_data_acked = tp->syn_data;
5724         if (tp->syn_data_acked) {
5725                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
5726                 /* SYN-data is counted as two separate packets in tcp_ack() */
5727                 if (tp->delivered > 1)
5728                         --tp->delivered;
5729         }
5730
5731         tcp_fastopen_add_skb(sk, synack);
5732
5733         return false;
5734 }
5735
5736 static void smc_check_reset_syn(struct tcp_sock *tp)
5737 {
5738 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
5739         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
5740                 if (tp->syn_smc && !tp->rx_opt.smc_ok)
5741                         tp->syn_smc = 0;
5742         }
5743 #endif
5744 }
5745
5746 static int tcp_rcv_synsent_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5747                                          const struct tcphdr *th)
5748 {
5749         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5750         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5751         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
5752         int saved_clamp = tp->rx_opt.mss_clamp;
5753         bool fastopen_fail;
5754
5755         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tp->rx_opt, 0, &foc);
5756         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
5757                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
5758
5759         if (th->ack) {
5760                 /* rfc793:
5761                  * "If the state is SYN-SENT then
5762                  *    first check the ACK bit
5763                  *      If the ACK bit is set
5764                  *        If SEG.ACK =< ISS, or SEG.ACK > SND.NXT, send
5765                  *        a reset (unless the RST bit is set, if so drop
5766                  *        the segment and return)"
5767                  */
5768                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_una) ||
5769                     after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt))
5770                         goto reset_and_undo;
5771
5772                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
5773                     !between(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp,
5774                              tcp_time_stamp(tp))) {
5775                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5776                                         LINUX_MIB_PAWSACTIVEREJECTED);
5777                         goto reset_and_undo;
5778                 }
5779
5780                 /* Now ACK is acceptable.
5781                  *
5782                  * "If the RST bit is set
5783                  *    If the ACK was acceptable then signal the user "error:
5784                  *    connection reset", drop the segment, enter CLOSED state,
5785                  *    delete TCB, and return."
5786                  */
5787
5788                 if (th->rst) {
5789                         tcp_reset(sk);
5790                         goto discard;
5791                 }
5792
5793                 /* rfc793:
5794                  *   "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5795                  *    drop the segment and return."
5796                  *
5797                  *    See note below!
5798                  *                                        --ANK(990513)
5799                  */
5800                 if (!th->syn)
5801                         goto discard_and_undo;
5802
5803                 /* rfc793:
5804                  *   "If the SYN bit is on ...
5805                  *    are acceptable then ...
5806                  *    (our SYN has been ACKed), change the connection
5807                  *    state to ESTABLISHED..."
5808                  */
5809
5810                 tcp_ecn_rcv_synack(tp, th);
5811
5812                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5813                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH);
5814
5815                 /* Ok.. it's good. Set up sequence numbers and
5816                  * move to established.
5817                  */
5818                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5819                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5820
5821                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5822                  * never scaled.
5823                  */
5824                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window);
5825
5826                 if (!tp->rx_opt.wscale_ok) {
5827                         tp->rx_opt.snd_wscale = tp->rx_opt.rcv_wscale = 0;
5828                         tp->window_clamp = min(tp->window_clamp, 65535U);
5829                 }
5830
5831                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5832                         tp->rx_opt.tstamp_ok       = 1;
5833                         tp->tcp_header_len =
5834                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5835                         tp->advmss          -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5836                         tcp_store_ts_recent(tp);
5837                 } else {
5838                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5839                 }
5840
5841                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5842                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5843
5844                 /* Remember, tcp_poll() does not lock socket!
5845                  * Change state from SYN-SENT only after copied_seq
5846                  * is initialized. */
5847                 tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
5848
5849                 smc_check_reset_syn(tp);
5850
5851                 smp_mb();
5852
5853                 tcp_finish_connect(sk, skb);
5854
5855                 fastopen_fail = (tp->syn_fastopen || tp->syn_data) &&
5856                                 tcp_rcv_fastopen_synack(sk, skb, &foc);
5857
5858                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
5859                         sk->sk_state_change(sk);
5860                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
5861                 }
5862                 if (fastopen_fail)
5863                         return -1;
5864                 if (sk->sk_write_pending ||
5865                     icsk->icsk_accept_queue.rskq_defer_accept ||
5866                     icsk->icsk_ack.pingpong) {
5867                         /* Save one ACK. Data will be ready after
5868                          * several ticks, if write_pending is set.
5869                          *
5870                          * It may be deleted, but with this feature tcpdumps
5871                          * look so _wonderfully_ clever, that I was not able
5872                          * to stand against the temptation 8)     --ANK
5873                          */
5874                         inet_csk_schedule_ack(sk);
5875                         tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
5876                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
5877                                                   TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
5878
5879 discard:
5880                         tcp_drop(sk, skb);
5881                         return 0;
5882                 } else {
5883                         tcp_send_ack(sk);
5884                 }
5885                 return -1;
5886         }
5887
5888         /* No ACK in the segment */
5889
5890         if (th->rst) {
5891                 /* rfc793:
5892                  * "If the RST bit is set
5893                  *
5894                  *      Otherwise (no ACK) drop the segment and return."
5895                  */
5896
5897                 goto discard_and_undo;
5898         }
5899
5900         /* PAWS check. */
5901         if (tp->rx_opt.ts_recent_stamp && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5902             tcp_paws_reject(&tp->rx_opt, 0))
5903                 goto discard_and_undo;
5904
5905         if (th->syn) {
5906                 /* We see SYN without ACK. It is attempt of
5907                  * simultaneous connect with crossed SYNs.
5908                  * Particularly, it can be connect to self.
5909                  */
5910                 tcp_set_state(sk, TCP_SYN_RECV);
5911
5912                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5913                         tp->rx_opt.tstamp_ok = 1;
5914                         tcp_store_ts_recent(tp);
5915                         tp->tcp_header_len =
5916                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5917                 } else {
5918                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5919                 }
5920
5921                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5922                 tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
5923                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5924
5925                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5926                  * never scaled.
5927                  */
5928                 tp->snd_wnd    = ntohs(th->window);
5929                 tp->snd_wl1    = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5930                 tp->max_window = tp->snd_wnd;
5931
5932                 tcp_ecn_rcv_syn(tp, th);
5933
5934                 tcp_mtup_init(sk);
5935                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5936                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5937
5938                 tcp_send_synack(sk);
5939 #if 0
5940                 /* Note, we could accept data and URG from this segment.
5941                  * There are no obstacles to make this (except that we must
5942                  * either change tcp_recvmsg() to prevent it from returning data
5943                  * before 3WHS completes per RFC793, or employ TCP Fast Open).
5944                  *
5945                  * However, if we ignore data in ACKless segments sometimes,
5946                  * we have no reasons to accept it sometimes.
5947                  * Also, seems the code doing it in step6 of tcp_rcv_state_process
5948                  * is not flawless. So, discard packet for sanity.
5949                  * Uncomment this return to process the data.
5950                  */
5951                 return -1;
5952 #else
5953                 goto discard;
5954 #endif
5955         }
5956         /* "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5957          * drop the segment and return."
5958          */
5959
5960 discard_and_undo:
5961         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5962         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
5963         goto discard;
5964
5965 reset_and_undo:
5966         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5967         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
5968         return 1;
5969 }
5970
5971 /*
5972  *      This function implements the receiving procedure of RFC 793 for
5973  *      all states except ESTABLISHED and TIME_WAIT.
5974  *      It's called from both tcp_v4_rcv and tcp_v6_rcv and should be
5975  *      address independent.
5976  */
5977
5978 int tcp_rcv_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5979 {
5980         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5981         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5982         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
5983         struct request_sock *req;
5984         int queued = 0;
5985         bool acceptable;
5986
5987         switch (sk->sk_state) {
5988         case TCP_CLOSE:
5989                 goto discard;
5990
5991         case TCP_LISTEN:
5992                 if (th->ack)
5993                         return 1;
5994
5995                 if (th->rst)
5996                         goto discard;
5997
5998                 if (th->syn) {
5999                         if (th->fin)
6000                                 goto discard;
6001                         /* It is possible that we process SYN packets from backlog,
6002                          * so we need to make sure to disable BH right there.
6003                          */
6004                         local_bh_disable();
6005                         acceptable = icsk->icsk_af_ops->conn_request(sk, skb) >= 0;
6006                         local_bh_enable();
6007
6008                         if (!acceptable)
6009                                 return 1;
6010                         consume_skb(skb);
6011                         return 0;
6012                 }
6013                 goto discard;
6014
6015         case TCP_SYN_SENT:
6016                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
6017                 tcp_mstamp_refresh(tp);
6018                 queued = tcp_rcv_synsent_state_process(sk, skb, th);
6019                 if (queued >= 0)
6020                         return queued;
6021
6022                 /* Do step6 onward by hand. */
6023                 tcp_urg(sk, skb, th);
6024                 __kfree_skb(skb);
6025                 tcp_data_snd_check(sk);
6026                 return 0;
6027         }
6028
6029         tcp_mstamp_refresh(tp);
6030         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
6031         req = tp->fastopen_rsk;
6032         if (req) {
6033                 bool req_stolen;
6034
6035                 WARN_ON_ONCE(sk->sk_state != TCP_SYN_RECV &&
6036                     sk->sk_state != TCP_FIN_WAIT1);
6037
6038                 if (!tcp_check_req(sk, skb, req, true, &req_stolen))
6039                         goto discard;
6040         }
6041
6042         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
6043                 goto discard;
6044
6045         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 0))
6046                 return 0;
6047
6048         /* step 5: check the ACK field */
6049         acceptable = tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH |
6050                                       FLAG_UPDATE_TS_RECENT |
6051                                       FLAG_NO_CHALLENGE_ACK) > 0;
6052
6053         if (!acceptable) {
6054                 if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
6055                         return 1;       /* send one RST */
6056                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
6057                 goto discard;
6058         }
6059         switch (sk->sk_state) {
6060         case TCP_SYN_RECV:
6061                 tp->delivered++; /* SYN-ACK delivery isn't tracked in tcp_ack */
6062                 if (!tp->srtt_us)
6063                         tcp_synack_rtt_meas(sk, req);
6064
6065                 /* Once we leave TCP_SYN_RECV, we no longer need req
6066                  * so release it.
6067                  */
6068                 if (req) {
6069                         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
6070                         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
6071                         /* Re-arm the timer because data may have been sent out.
6072                          * This is similar to the regular data transmission case
6073                          * when new data has just been ack'ed.
6074                          *
6075                          * (TFO) - we could try to be more aggressive and
6076                          * retransmitting any data sooner based on when they
6077                          * are sent out.
6078                          */
6079                         tcp_rearm_rto(sk);
6080                 } else {
6081                         tcp_init_transfer(sk, BPF_SOCK_OPS_PASSIVE_ESTABLISHED_CB);
6082                         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
6083                 }
6084                 smp_mb();
6085                 tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
6086                 sk->sk_state_change(sk);
6087
6088                 /* Note, that this wakeup is only for marginal crossed SYN case.
6089                  * Passively open sockets are not waked up, because
6090                  * sk->sk_sleep == NULL and sk->sk_socket == NULL.
6091                  */
6092                 if (sk->sk_socket)
6093                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
6094
6095                 tp->snd_una = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
6096                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale;
6097                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
6098
6099                 if (tp->rx_opt.tstamp_ok)
6100                         tp->advmss -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6101
6102                 if (!inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
6103                         tcp_update_pacing_rate(sk);
6104
6105                 /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data packet */
6106                 tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
6107
6108                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6109                 tcp_fast_path_on(tp);
6110                 break;
6111
6112         case TCP_FIN_WAIT1: {
6113                 int tmo;
6114
6115                 /* If we enter the TCP_FIN_WAIT1 state and we are a
6116                  * Fast Open socket and this is the first acceptable
6117                  * ACK we have received, this would have acknowledged
6118                  * our SYNACK so stop the SYNACK timer.
6119                  */
6120                 if (req) {
6121                         /* We no longer need the request sock. */
6122                         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
6123                         tcp_rearm_rto(sk);
6124                 }
6125                 if (tp->snd_una != tp->write_seq)
6126                         break;
6127
6128                 tcp_set_state(sk, TCP_FIN_WAIT2);
6129                 sk->sk_shutdown |= SEND_SHUTDOWN;
6130
6131                 sk_dst_confirm(sk);
6132
6133                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
6134                         /* Wake up lingering close() */
6135                         sk->sk_state_change(sk);
6136                         break;
6137                 }
6138
6139                 if (tp->linger2 < 0) {
6140                         tcp_done(sk);
6141                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6142                         return 1;
6143                 }
6144                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6145                     after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6146                         /* Receive out of order FIN after close() */
6147                         if (tp->syn_fastopen && th->fin)
6148                                 tcp_fastopen_active_disable(sk);
6149                         tcp_done(sk);
6150                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6151                         return 1;
6152                 }
6153
6154                 tmo = tcp_fin_time(sk);
6155                 if (tmo > TCP_TIMEWAIT_LEN) {
6156                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo - TCP_TIMEWAIT_LEN);
6157                 } else if (th->fin || sock_owned_by_user(sk)) {
6158                         /* Bad case. We could lose such FIN otherwise.
6159                          * It is not a big problem, but it looks confusing
6160                          * and not so rare event. We still can lose it now,
6161                          * if it spins in bh_lock_sock(), but it is really
6162                          * marginal case.
6163                          */
6164                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo);
6165                 } else {
6166                         tcp_time_wait(sk, TCP_FIN_WAIT2, tmo);
6167                         goto discard;
6168                 }
6169                 break;
6170         }
6171
6172         case TCP_CLOSING:
6173                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6174                         tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
6175                         goto discard;
6176                 }
6177                 break;
6178
6179         case TCP_LAST_ACK:
6180                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6181                         tcp_update_metrics(sk);
6182                         tcp_done(sk);
6183                         goto discard;
6184                 }
6185                 break;
6186         }
6187
6188         /* step 6: check the URG bit */
6189         tcp_urg(sk, skb, th);
6190
6191         /* step 7: process the segment text */
6192         switch (sk->sk_state) {
6193         case TCP_CLOSE_WAIT:
6194         case TCP_CLOSING:
6195         case TCP_LAST_ACK:
6196                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
6197                         break;
6198                 /* fall through */
6199         case TCP_FIN_WAIT1:
6200         case TCP_FIN_WAIT2:
6201                 /* RFC 793 says to queue data in these states,
6202                  * RFC 1122 says we MUST send a reset.
6203                  * BSD 4.4 also does reset.
6204                  */
6205                 if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN) {
6206                         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6207                             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6208                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6209                                 tcp_reset(sk);
6210                                 return 1;
6211                         }
6212                 }
6213                 /* Fall through */
6214         case TCP_ESTABLISHED:
6215                 tcp_data_queue(sk, skb);
6216                 queued = 1;
6217                 break;
6218         }
6219
6220         /* tcp_data could move socket to TIME-WAIT */
6221         if (sk->sk_state != TCP_CLOSE) {
6222                 tcp_data_snd_check(sk);
6223                 tcp_ack_snd_check(sk);
6224         }
6225
6226         if (!queued) {
6227 discard:
6228                 tcp_drop(sk, skb);
6229         }
6230         return 0;
6231 }
6232 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_state_process);
6233
6234 static inline void pr_drop_req(struct request_sock *req, __u16 port, int family)
6235 {
6236         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6237
6238         if (family == AF_INET)
6239                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI4/%u\n",
6240                                     &ireq->ir_rmt_addr, port);
6241 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6242         else if (family == AF_INET6)
6243                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI6/%u\n",
6244                                     &ireq->ir_v6_rmt_addr, port);
6245 #endif
6246 }
6247
6248 /* RFC3168 : 6.1.1 SYN packets must not have ECT/ECN bits set
6249  *
6250  * If we receive a SYN packet with these bits set, it means a
6251  * network is playing bad games with TOS bits. In order to
6252  * avoid possible false congestion notifications, we disable
6253  * TCP ECN negotiation.
6254  *
6255  * Exception: tcp_ca wants ECN. This is required for DCTCP
6256  * congestion control: Linux DCTCP asserts ECT on all packets,
6257  * including SYN, which is most optimal solution; however,
6258  * others, such as FreeBSD do not.
6259  */
6260 static void tcp_ecn_create_request(struct request_sock *req,
6261                                    const struct sk_buff *skb,
6262                                    const struct sock *listen_sk,
6263                                    const struct dst_entry *dst)
6264 {
6265         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
6266         const struct net *net = sock_net(listen_sk);
6267         bool th_ecn = th->ece && th->cwr;
6268         bool ect, ecn_ok;
6269         u32 ecn_ok_dst;
6270
6271         if (!th_ecn)
6272                 return;
6273
6274         ect = !INET_ECN_is_not_ect(TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield);
6275         ecn_ok_dst = dst_feature(dst, DST_FEATURE_ECN_MASK);
6276         ecn_ok = net->ipv4.sysctl_tcp_ecn || ecn_ok_dst;
6277
6278         if ((!ect && ecn_ok) || tcp_ca_needs_ecn(listen_sk) ||
6279             (ecn_ok_dst & DST_FEATURE_ECN_CA) ||
6280             tcp_bpf_ca_needs_ecn((struct sock *)req))
6281                 inet_rsk(req)->ecn_ok = 1;
6282 }
6283
6284 static void tcp_openreq_init(struct request_sock *req,
6285                              const struct tcp_options_received *rx_opt,
6286                              struct sk_buff *skb, const struct sock *sk)
6287 {
6288         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6289
6290         req->rsk_rcv_wnd = 0;           /* So that tcp_send_synack() knows! */
6291         req->cookie_ts = 0;
6292         tcp_rsk(req)->rcv_isn = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
6293         tcp_rsk(req)->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6294         tcp_rsk(req)->snt_synack = tcp_clock_us();
6295         tcp_rsk(req)->last_oow_ack_time = 0;
6296         req->mss = rx_opt->mss_clamp;
6297         req->ts_recent = rx_opt->saw_tstamp ? rx_opt->rcv_tsval : 0;
6298         ireq->tstamp_ok = rx_opt->tstamp_ok;
6299         ireq->sack_ok = rx_opt->sack_ok;
6300         ireq->snd_wscale = rx_opt->snd_wscale;
6301         ireq->wscale_ok = rx_opt->wscale_ok;
6302         ireq->acked = 0;
6303         ireq->ecn_ok = 0;
6304         ireq->ir_rmt_port = tcp_hdr(skb)->source;
6305         ireq->ir_num = ntohs(tcp_hdr(skb)->dest);
6306         ireq->ir_mark = inet_request_mark(sk, skb);
6307 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
6308         ireq->smc_ok = rx_opt->smc_ok;
6309 #endif
6310 }
6311
6312 struct request_sock *inet_reqsk_alloc(const struct request_sock_ops *ops,
6313                                       struct sock *sk_listener,
6314                                       bool attach_listener)
6315 {
6316         struct request_sock *req = reqsk_alloc(ops, sk_listener,
6317                                                attach_listener);
6318
6319         if (req) {
6320                 struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6321
6322                 ireq->ireq_opt = NULL;
6323 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6324                 ireq->pktopts = NULL;
6325 #endif
6326                 atomic64_set(&ireq->ir_cookie, 0);
6327                 ireq->ireq_state = TCP_NEW_SYN_RECV;
6328                 write_pnet(&ireq->ireq_net, sock_net(sk_listener));
6329                 ireq->ireq_family = sk_listener->sk_family;
6330         }
6331
6332         return req;
6333 }
6334 EXPORT_SYMBOL(inet_reqsk_alloc);
6335
6336 /*
6337  * Return true if a syncookie should be sent
6338  */
6339 static bool tcp_syn_flood_action(const struct sock *sk,
6340                                  const struct sk_buff *skb,
6341                                  const char *proto)
6342 {
6343         struct request_sock_queue *queue = &inet_csk(sk)->icsk_accept_queue;
6344         const char *msg = "Dropping request";
6345         bool want_cookie = false;
6346         struct net *net = sock_net(sk);
6347
6348 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
6349         if (net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies) {
6350                 msg = "Sending cookies";
6351                 want_cookie = true;
6352                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDOCOOKIES);
6353         } else
6354 #endif
6355                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDROP);
6356
6357         if (!queue->synflood_warned &&
6358             net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies != 2 &&
6359             xchg(&queue->synflood_warned, 1) == 0)
6360                 pr_info("%s: Possible SYN flooding on port %d. %s.  Check SNMP counters.\n",
6361                         proto, ntohs(tcp_hdr(skb)->dest), msg);
6362
6363         return want_cookie;
6364 }
6365
6366 static void tcp_reqsk_record_syn(const struct sock *sk,
6367                                  struct request_sock *req,
6368                                  const struct sk_buff *skb)
6369 {
6370         if (tcp_sk(sk)->save_syn) {
6371                 u32 len = skb_network_header_len(skb) + tcp_hdrlen(skb);
6372                 u32 *copy;
6373
6374                 copy = kmalloc(len + sizeof(u32), GFP_ATOMIC);
6375                 if (copy) {
6376                         copy[0] = len;
6377                         memcpy(&copy[1], skb_network_header(skb), len);
6378                         req->saved_syn = copy;
6379                 }
6380         }
6381 }
6382
6383 int tcp_conn_request(struct request_sock_ops *rsk_ops,
6384                      const struct tcp_request_sock_ops *af_ops,
6385                      struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
6386 {
6387         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
6388         __u32 isn = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_tw_isn;
6389         struct tcp_options_received tmp_opt;
6390         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6391         struct net *net = sock_net(sk);
6392         struct sock *fastopen_sk = NULL;
6393         struct request_sock *req;
6394         bool want_cookie = false;
6395         struct dst_entry *dst;
6396         struct flowi fl;
6397
6398         /* TW buckets are converted to open requests without
6399          * limitations, they conserve resources and peer is
6400          * evidently real one.
6401          */
6402         if ((net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies == 2 ||
6403              inet_csk_reqsk_queue_is_full(sk)) && !isn) {
6404                 want_cookie = tcp_syn_flood_action(sk, skb, rsk_ops->slab_name);
6405                 if (!want_cookie)
6406                         goto drop;
6407         }
6408
6409         if (sk_acceptq_is_full(sk)) {
6410                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENOVERFLOWS);
6411                 goto drop;
6412         }
6413
6414         req = inet_reqsk_alloc(rsk_ops, sk, !want_cookie);
6415         if (!req)
6416                 goto drop;
6417
6418         tcp_rsk(req)->af_specific = af_ops;
6419         tcp_rsk(req)->ts_off = 0;
6420
6421         tcp_clear_options(&tmp_opt);
6422         tmp_opt.mss_clamp = af_ops->mss_clamp;
6423         tmp_opt.user_mss  = tp->rx_opt.user_mss;
6424         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tmp_opt, 0,
6425                           want_cookie ? NULL : &foc);
6426
6427         if (want_cookie && !tmp_opt.saw_tstamp)
6428                 tcp_clear_options(&tmp_opt);
6429
6430         if (IS_ENABLED(CONFIG_SMC) && want_cookie)
6431                 tmp_opt.smc_ok = 0;
6432
6433         tmp_opt.tstamp_ok = tmp_opt.saw_tstamp;
6434         tcp_openreq_init(req, &tmp_opt, skb, sk);
6435         inet_rsk(req)->no_srccheck = inet_sk(sk)->transparent;
6436
6437         /* Note: tcp_v6_init_req() might override ir_iif for link locals */
6438         inet_rsk(req)->ir_iif = inet_request_bound_dev_if(sk, skb);
6439
6440         af_ops->init_req(req, sk, skb);
6441
6442         if (security_inet_conn_request(sk, skb, req))
6443                 goto drop_and_free;
6444
6445         if (tmp_opt.tstamp_ok)
6446                 tcp_rsk(req)->ts_off = af_ops->init_ts_off(net, skb);
6447
6448         dst = af_ops->route_req(sk, &fl, req);
6449         if (!dst)
6450                 goto drop_and_free;
6451
6452         if (!want_cookie && !isn) {
6453                 /* Kill the following clause, if you dislike this way. */
6454                 if (!net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies &&
6455                     (net->ipv4.sysctl_max_syn_backlog - inet_csk_reqsk_queue_len(sk) <
6456                      (net->ipv4.sysctl_max_syn_backlog >> 2)) &&
6457                     !tcp_peer_is_proven(req, dst)) {
6458                         /* Without syncookies last quarter of
6459                          * backlog is filled with destinations,
6460                          * proven to be alive.
6461                          * It means that we continue to communicate
6462                          * to destinations, already remembered
6463                          * to the moment of synflood.
6464                          */
6465                         pr_drop_req(req, ntohs(tcp_hdr(skb)->source),
6466                                     rsk_ops->family);
6467                         goto drop_and_release;
6468                 }
6469
6470                 isn = af_ops->init_seq(skb);
6471         }
6472
6473         tcp_ecn_create_request(req, skb, sk, dst);
6474
6475         if (want_cookie) {
6476                 isn = cookie_init_sequence(af_ops, sk, skb, &req->mss);
6477                 req->cookie_ts = tmp_opt.tstamp_ok;
6478                 if (!tmp_opt.tstamp_ok)
6479                         inet_rsk(req)->ecn_ok = 0;
6480         }
6481
6482         tcp_rsk(req)->snt_isn = isn;
6483         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
6484         tcp_openreq_init_rwin(req, sk, dst);
6485         sk_rx_queue_set(req_to_sk(req), skb);
6486         if (!want_cookie) {
6487                 tcp_reqsk_record_syn(sk, req, skb);
6488                 fastopen_sk = tcp_try_fastopen(sk, skb, req, &foc, dst);
6489         }
6490         if (fastopen_sk) {
6491                 af_ops->send_synack(fastopen_sk, dst, &fl, req,
6492                                     &foc, TCP_SYNACK_FASTOPEN);
6493                 /* Add the child socket directly into the accept queue */
6494                 inet_csk_reqsk_queue_add(sk, req, fastopen_sk);
6495                 sk->sk_data_ready(sk);
6496                 bh_unlock_sock(fastopen_sk);
6497                 sock_put(fastopen_sk);
6498         } else {
6499                 tcp_rsk(req)->tfo_listener = false;
6500                 if (!want_cookie)
6501                         inet_csk_reqsk_queue_hash_add(sk, req,
6502                                 tcp_timeout_init((struct sock *)req));
6503                 af_ops->send_synack(sk, dst, &fl, req, &foc,
6504                                     !want_cookie ? TCP_SYNACK_NORMAL :
6505                                                    TCP_SYNACK_COOKIE);
6506                 if (want_cookie) {
6507                         reqsk_free(req);
6508                         return 0;
6509                 }
6510         }
6511         reqsk_put(req);
6512         return 0;
6513
6514 drop_and_release:
6515         dst_release(dst);
6516 drop_and_free:
6517         reqsk_free(req);
6518 drop:
6519         tcp_listendrop(sk);
6520         return 0;
6521 }
6522 EXPORT_SYMBOL(tcp_conn_request);