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