]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - net/ipv4/tcp_input.c
2eacfcaf1257b9f474ae5af8169eec4b4d30f3f3
[karo-tx-linux.git] / net / ipv4 / tcp_input.c
1 /*
2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
4  *              interface as the means of communication with the user level.
5  *
6  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
7  *
8  * Authors:     Ross Biro
9  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
10  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
11  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
12  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
13  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
14  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
15  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
16  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
17  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
18  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
19  */
20
21 /*
22  * Changes:
23  *              Pedro Roque     :       Fast Retransmit/Recovery.
24  *                                      Two receive queues.
25  *                                      Retransmit queue handled by TCP.
26  *                                      Better retransmit timer handling.
27  *                                      New congestion avoidance.
28  *                                      Header prediction.
29  *                                      Variable renaming.
30  *
31  *              Eric            :       Fast Retransmit.
32  *              Randy Scott     :       MSS option defines.
33  *              Eric Schenk     :       Fixes to slow start algorithm.
34  *              Eric Schenk     :       Yet another double ACK bug.
35  *              Eric Schenk     :       Delayed ACK bug fixes.
36  *              Eric Schenk     :       Floyd style fast retrans war avoidance.
37  *              David S. Miller :       Don't allow zero congestion window.
38  *              Eric Schenk     :       Fix retransmitter so that it sends
39  *                                      next packet on ack of previous packet.
40  *              Andi Kleen      :       Moved open_request checking here
41  *                                      and process RSTs for open_requests.
42  *              Andi Kleen      :       Better prune_queue, and other fixes.
43  *              Andrey Savochkin:       Fix RTT measurements in the presence of
44  *                                      timestamps.
45  *              Andrey Savochkin:       Check sequence numbers correctly when
46  *                                      removing SACKs due to in sequence incoming
47  *                                      data segments.
48  *              Andi Kleen:             Make sure we never ack data there is not
49  *                                      enough room for. Also make this condition
50  *                                      a fatal error if it might still happen.
51  *              Andi Kleen:             Add tcp_measure_rcv_mss to make
52  *                                      connections with MSS<min(MTU,ann. MSS)
53  *                                      work without delayed acks.
54  *              Andi Kleen:             Process packets with PSH set in the
55  *                                      fast path.
56  *              J Hadi Salim:           ECN support
57  *              Andrei Gurtov,
58  *              Pasi Sarolahti,
59  *              Panu Kuhlberg:          Experimental audit of TCP (re)transmission
60  *                                      engine. Lots of bugs are found.
61  *              Pasi Sarolahti:         F-RTO for dealing with spurious RTOs
62  */
63
64 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
65
66 #include <linux/mm.h>
67 #include <linux/slab.h>
68 #include <linux/module.h>
69 #include <linux/sysctl.h>
70 #include <linux/kernel.h>
71 #include <linux/prefetch.h>
72 #include <net/dst.h>
73 #include <net/tcp.h>
74 #include <net/inet_common.h>
75 #include <linux/ipsec.h>
76 #include <asm/unaligned.h>
77 #include <linux/errqueue.h>
78
79 int sysctl_tcp_timestamps __read_mostly = 1;
80 int sysctl_tcp_window_scaling __read_mostly = 1;
81 int sysctl_tcp_fack __read_mostly;
82 int sysctl_tcp_max_reordering __read_mostly = 300;
83 int sysctl_tcp_dsack __read_mostly = 1;
84 int sysctl_tcp_app_win __read_mostly = 31;
85 int sysctl_tcp_adv_win_scale __read_mostly = 1;
86 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_adv_win_scale);
87
88 /* rfc5961 challenge ack rate limiting */
89 int sysctl_tcp_challenge_ack_limit = 1000;
90
91 int sysctl_tcp_stdurg __read_mostly;
92 int sysctl_tcp_rfc1337 __read_mostly;
93 int sysctl_tcp_max_orphans __read_mostly = NR_FILE;
94 int sysctl_tcp_frto __read_mostly = 2;
95 int sysctl_tcp_min_rtt_wlen __read_mostly = 300;
96 int sysctl_tcp_moderate_rcvbuf __read_mostly = 1;
97 int sysctl_tcp_early_retrans __read_mostly = 3;
98 int sysctl_tcp_invalid_ratelimit __read_mostly = HZ/2;
99
100 #define FLAG_DATA               0x01 /* Incoming frame contained data.          */
101 #define FLAG_WIN_UPDATE         0x02 /* Incoming ACK was a window update.       */
102 #define FLAG_DATA_ACKED         0x04 /* This ACK acknowledged new data.         */
103 #define FLAG_RETRANS_DATA_ACKED 0x08 /* "" "" some of which was retransmitted.  */
104 #define FLAG_SYN_ACKED          0x10 /* This ACK acknowledged SYN.              */
105 #define FLAG_DATA_SACKED        0x20 /* New SACK.                               */
106 #define FLAG_ECE                0x40 /* ECE in this ACK                         */
107 #define FLAG_LOST_RETRANS       0x80 /* This ACK marks some retransmission lost */
108 #define FLAG_SLOWPATH           0x100 /* Do not skip RFC checks for window update.*/
109 #define FLAG_ORIG_SACK_ACKED    0x200 /* Never retransmitted data are (s)acked  */
110 #define FLAG_SND_UNA_ADVANCED   0x400 /* Snd_una was changed (!= FLAG_DATA_ACKED) */
111 #define FLAG_DSACKING_ACK       0x800 /* SACK blocks contained D-SACK info */
112 #define FLAG_SACK_RENEGING      0x2000 /* snd_una advanced to a sacked seq */
113 #define FLAG_UPDATE_TS_RECENT   0x4000 /* tcp_replace_ts_recent() */
114 #define FLAG_NO_CHALLENGE_ACK   0x8000 /* do not call tcp_send_challenge_ack()  */
115
116 #define FLAG_ACKED              (FLAG_DATA_ACKED|FLAG_SYN_ACKED)
117 #define FLAG_NOT_DUP            (FLAG_DATA|FLAG_WIN_UPDATE|FLAG_ACKED)
118 #define FLAG_CA_ALERT           (FLAG_DATA_SACKED|FLAG_ECE)
119 #define FLAG_FORWARD_PROGRESS   (FLAG_ACKED|FLAG_DATA_SACKED)
120
121 #define TCP_REMNANT (TCP_FLAG_FIN|TCP_FLAG_URG|TCP_FLAG_SYN|TCP_FLAG_PSH)
122 #define TCP_HP_BITS (~(TCP_RESERVED_BITS|TCP_FLAG_PSH))
123
124 #define REXMIT_NONE     0 /* no loss recovery to do */
125 #define REXMIT_LOST     1 /* retransmit packets marked lost */
126 #define REXMIT_NEW      2 /* FRTO-style transmit of unsent/new packets */
127
128 static void tcp_gro_dev_warn(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
129                              unsigned int len)
130 {
131         static bool __once __read_mostly;
132
133         if (!__once) {
134                 struct net_device *dev;
135
136                 __once = true;
137
138                 rcu_read_lock();
139                 dev = dev_get_by_index_rcu(sock_net(sk), skb->skb_iif);
140                 if (!dev || len >= dev->mtu)
141                         pr_warn("%s: Driver has suspect GRO implementation, TCP performance may be compromised.\n",
142                                 dev ? dev->name : "Unknown driver");
143                 rcu_read_unlock();
144         }
145 }
146
147 /* Adapt the MSS value used to make delayed ack decision to the
148  * real world.
149  */
150 static void tcp_measure_rcv_mss(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
151 {
152         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
153         const unsigned int lss = icsk->icsk_ack.last_seg_size;
154         unsigned int len;
155
156         icsk->icsk_ack.last_seg_size = 0;
157
158         /* skb->len may jitter because of SACKs, even if peer
159          * sends good full-sized frames.
160          */
161         len = skb_shinfo(skb)->gso_size ? : skb->len;
162         if (len >= icsk->icsk_ack.rcv_mss) {
163                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = min_t(unsigned int, len,
164                                                tcp_sk(sk)->advmss);
165                 /* Account for possibly-removed options */
166                 if (unlikely(len > icsk->icsk_ack.rcv_mss +
167                                    MAX_TCP_OPTION_SPACE))
168                         tcp_gro_dev_warn(sk, skb, len);
169         } else {
170                 /* Otherwise, we make more careful check taking into account,
171                  * that SACKs block is variable.
172                  *
173                  * "len" is invariant segment length, including TCP header.
174                  */
175                 len += skb->data - skb_transport_header(skb);
176                 if (len >= TCP_MSS_DEFAULT + sizeof(struct tcphdr) ||
177                     /* If PSH is not set, packet should be
178                      * full sized, provided peer TCP is not badly broken.
179                      * This observation (if it is correct 8)) allows
180                      * to handle super-low mtu links fairly.
181                      */
182                     (len >= TCP_MIN_MSS + sizeof(struct tcphdr) &&
183                      !(tcp_flag_word(tcp_hdr(skb)) & TCP_REMNANT))) {
184                         /* Subtract also invariant (if peer is RFC compliant),
185                          * tcp header plus fixed timestamp option length.
186                          * Resulting "len" is MSS free of SACK jitter.
187                          */
188                         len -= tcp_sk(sk)->tcp_header_len;
189                         icsk->icsk_ack.last_seg_size = len;
190                         if (len == lss) {
191                                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = len;
192                                 return;
193                         }
194                 }
195                 if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED)
196                         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED2;
197                 icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED;
198         }
199 }
200
201 static void tcp_incr_quickack(struct sock *sk)
202 {
203         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
204         unsigned int quickacks = tcp_sk(sk)->rcv_wnd / (2 * icsk->icsk_ack.rcv_mss);
205
206         if (quickacks == 0)
207                 quickacks = 2;
208         if (quickacks > icsk->icsk_ack.quick)
209                 icsk->icsk_ack.quick = min(quickacks, TCP_MAX_QUICKACKS);
210 }
211
212 static void tcp_enter_quickack_mode(struct sock *sk)
213 {
214         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
215         tcp_incr_quickack(sk);
216         icsk->icsk_ack.pingpong = 0;
217         icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
218 }
219
220 /* Send ACKs quickly, if "quick" count is not exhausted
221  * and the session is not interactive.
222  */
223
224 static bool tcp_in_quickack_mode(struct sock *sk)
225 {
226         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
227         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
228
229         return (dst && dst_metric(dst, RTAX_QUICKACK)) ||
230                 (icsk->icsk_ack.quick && !icsk->icsk_ack.pingpong);
231 }
232
233 static void tcp_ecn_queue_cwr(struct tcp_sock *tp)
234 {
235         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
236                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_QUEUE_CWR;
237 }
238
239 static void tcp_ecn_accept_cwr(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
240 {
241         if (tcp_hdr(skb)->cwr)
242                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
243 }
244
245 static void tcp_ecn_withdraw_cwr(struct tcp_sock *tp)
246 {
247         tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
248 }
249
250 static void __tcp_ecn_check_ce(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
251 {
252         switch (TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield & INET_ECN_MASK) {
253         case INET_ECN_NOT_ECT:
254                 /* Funny extension: if ECT is not set on a segment,
255                  * and we already seen ECT on a previous segment,
256                  * it is probably a retransmit.
257                  */
258                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_SEEN)
259                         tcp_enter_quickack_mode((struct sock *)tp);
260                 break;
261         case INET_ECN_CE:
262                 if (tcp_ca_needs_ecn((struct sock *)tp))
263                         tcp_ca_event((struct sock *)tp, CA_EVENT_ECN_IS_CE);
264
265                 if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)) {
266                         /* Better not delay acks, sender can have a very low cwnd */
267                         tcp_enter_quickack_mode((struct sock *)tp);
268                         tp->ecn_flags |= TCP_ECN_DEMAND_CWR;
269                 }
270                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
271                 break;
272         default:
273                 if (tcp_ca_needs_ecn((struct sock *)tp))
274                         tcp_ca_event((struct sock *)tp, CA_EVENT_ECN_NO_CE);
275                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
276                 break;
277         }
278 }
279
280 static void tcp_ecn_check_ce(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
281 {
282         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
283                 __tcp_ecn_check_ce(tp, skb);
284 }
285
286 static void tcp_ecn_rcv_synack(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
287 {
288         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || th->cwr))
289                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
290 }
291
292 static void tcp_ecn_rcv_syn(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
293 {
294         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || !th->cwr))
295                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
296 }
297
298 static bool tcp_ecn_rcv_ecn_echo(const struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
299 {
300         if (th->ece && !th->syn && (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
301                 return true;
302         return false;
303 }
304
305 /* Buffer size and advertised window tuning.
306  *
307  * 1. Tuning sk->sk_sndbuf, when connection enters established state.
308  */
309
310 static void tcp_sndbuf_expand(struct sock *sk)
311 {
312         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
313         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
314         int sndmem, per_mss;
315         u32 nr_segs;
316
317         /* Worst case is non GSO/TSO : each frame consumes one skb
318          * and skb->head is kmalloced using power of two area of memory
319          */
320         per_mss = max_t(u32, tp->rx_opt.mss_clamp, tp->mss_cache) +
321                   MAX_TCP_HEADER +
322                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct skb_shared_info));
323
324         per_mss = roundup_pow_of_two(per_mss) +
325                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct sk_buff));
326
327         nr_segs = max_t(u32, TCP_INIT_CWND, tp->snd_cwnd);
328         nr_segs = max_t(u32, nr_segs, tp->reordering + 1);
329
330         /* Fast Recovery (RFC 5681 3.2) :
331          * Cubic needs 1.7 factor, rounded to 2 to include
332          * extra cushion (application might react slowly to POLLOUT)
333          */
334         sndmem = ca_ops->sndbuf_expand ? ca_ops->sndbuf_expand(sk) : 2;
335         sndmem *= nr_segs * per_mss;
336
337         if (sk->sk_sndbuf < sndmem)
338                 sk->sk_sndbuf = min(sndmem, sysctl_tcp_wmem[2]);
339 }
340
341 /* 2. Tuning advertised window (window_clamp, rcv_ssthresh)
342  *
343  * All tcp_full_space() is split to two parts: "network" buffer, allocated
344  * forward and advertised in receiver window (tp->rcv_wnd) and
345  * "application buffer", required to isolate scheduling/application
346  * latencies from network.
347  * window_clamp is maximal advertised window. It can be less than
348  * tcp_full_space(), in this case tcp_full_space() - window_clamp
349  * is reserved for "application" buffer. The less window_clamp is
350  * the smoother our behaviour from viewpoint of network, but the lower
351  * throughput and the higher sensitivity of the connection to losses. 8)
352  *
353  * rcv_ssthresh is more strict window_clamp used at "slow start"
354  * phase to predict further behaviour of this connection.
355  * It is used for two goals:
356  * - to enforce header prediction at sender, even when application
357  *   requires some significant "application buffer". It is check #1.
358  * - to prevent pruning of receive queue because of misprediction
359  *   of receiver window. Check #2.
360  *
361  * The scheme does not work when sender sends good segments opening
362  * window and then starts to feed us spaghetti. But it should work
363  * in common situations. Otherwise, we have to rely on queue collapsing.
364  */
365
366 /* Slow part of check#2. */
367 static int __tcp_grow_window(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
368 {
369         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
370         /* Optimize this! */
371         int truesize = tcp_win_from_space(skb->truesize) >> 1;
372         int window = tcp_win_from_space(sysctl_tcp_rmem[2]) >> 1;
373
374         while (tp->rcv_ssthresh <= window) {
375                 if (truesize <= skb->len)
376                         return 2 * inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss;
377
378                 truesize >>= 1;
379                 window >>= 1;
380         }
381         return 0;
382 }
383
384 static void tcp_grow_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
385 {
386         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
387
388         /* Check #1 */
389         if (tp->rcv_ssthresh < tp->window_clamp &&
390             (int)tp->rcv_ssthresh < tcp_space(sk) &&
391             !tcp_under_memory_pressure(sk)) {
392                 int incr;
393
394                 /* Check #2. Increase window, if skb with such overhead
395                  * will fit to rcvbuf in future.
396                  */
397                 if (tcp_win_from_space(skb->truesize) <= skb->len)
398                         incr = 2 * tp->advmss;
399                 else
400                         incr = __tcp_grow_window(sk, skb);
401
402                 if (incr) {
403                         incr = max_t(int, incr, 2 * skb->len);
404                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh + incr,
405                                                tp->window_clamp);
406                         inet_csk(sk)->icsk_ack.quick |= 1;
407                 }
408         }
409 }
410
411 /* 3. Tuning rcvbuf, when connection enters established state. */
412 static void tcp_fixup_rcvbuf(struct sock *sk)
413 {
414         u32 mss = tcp_sk(sk)->advmss;
415         int rcvmem;
416
417         rcvmem = 2 * SKB_TRUESIZE(mss + MAX_TCP_HEADER) *
418                  tcp_default_init_rwnd(mss);
419
420         /* Dynamic Right Sizing (DRS) has 2 to 3 RTT latency
421          * Allow enough cushion so that sender is not limited by our window
422          */
423         if (sysctl_tcp_moderate_rcvbuf)
424                 rcvmem <<= 2;
425
426         if (sk->sk_rcvbuf < rcvmem)
427                 sk->sk_rcvbuf = min(rcvmem, sysctl_tcp_rmem[2]);
428 }
429
430 /* 4. Try to fixup all. It is made immediately after connection enters
431  *    established state.
432  */
433 void tcp_init_buffer_space(struct sock *sk)
434 {
435         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
436         int maxwin;
437
438         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK))
439                 tcp_fixup_rcvbuf(sk);
440         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK))
441                 tcp_sndbuf_expand(sk);
442
443         tp->rcvq_space.space = tp->rcv_wnd;
444         tcp_mstamp_refresh(tp);
445         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
446         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
447
448         maxwin = tcp_full_space(sk);
449
450         if (tp->window_clamp >= maxwin) {
451                 tp->window_clamp = maxwin;
452
453                 if (sysctl_tcp_app_win && maxwin > 4 * tp->advmss)
454                         tp->window_clamp = max(maxwin -
455                                                (maxwin >> sysctl_tcp_app_win),
456                                                4 * tp->advmss);
457         }
458
459         /* Force reservation of one segment. */
460         if (sysctl_tcp_app_win &&
461             tp->window_clamp > 2 * tp->advmss &&
462             tp->window_clamp + tp->advmss > maxwin)
463                 tp->window_clamp = max(2 * tp->advmss, maxwin - tp->advmss);
464
465         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, tp->window_clamp);
466         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
467 }
468
469 /* 5. Recalculate window clamp after socket hit its memory bounds. */
470 static void tcp_clamp_window(struct sock *sk)
471 {
472         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
473         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
474
475         icsk->icsk_ack.quick = 0;
476
477         if (sk->sk_rcvbuf < sysctl_tcp_rmem[2] &&
478             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK) &&
479             !tcp_under_memory_pressure(sk) &&
480             sk_memory_allocated(sk) < sk_prot_mem_limits(sk, 0)) {
481                 sk->sk_rcvbuf = min(atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc),
482                                     sysctl_tcp_rmem[2]);
483         }
484         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf)
485                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->window_clamp, 2U * tp->advmss);
486 }
487
488 /* Initialize RCV_MSS value.
489  * RCV_MSS is an our guess about MSS used by the peer.
490  * We haven't any direct information about the MSS.
491  * It's better to underestimate the RCV_MSS rather than overestimate.
492  * Overestimations make us ACKing less frequently than needed.
493  * Underestimations are more easy to detect and fix by tcp_measure_rcv_mss().
494  */
495 void tcp_initialize_rcv_mss(struct sock *sk)
496 {
497         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
498         unsigned int hint = min_t(unsigned int, tp->advmss, tp->mss_cache);
499
500         hint = min(hint, tp->rcv_wnd / 2);
501         hint = min(hint, TCP_MSS_DEFAULT);
502         hint = max(hint, TCP_MIN_MSS);
503
504         inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss = hint;
505 }
506 EXPORT_SYMBOL(tcp_initialize_rcv_mss);
507
508 /* Receiver "autotuning" code.
509  *
510  * The algorithm for RTT estimation w/o timestamps is based on
511  * Dynamic Right-Sizing (DRS) by Wu Feng and Mike Fisk of LANL.
512  * <http://public.lanl.gov/radiant/pubs.html#DRS>
513  *
514  * More detail on this code can be found at
515  * <http://staff.psc.edu/jheffner/>,
516  * though this reference is out of date.  A new paper
517  * is pending.
518  */
519 static void tcp_rcv_rtt_update(struct tcp_sock *tp, u32 sample, int win_dep)
520 {
521         u32 new_sample = tp->rcv_rtt_est.rtt_us;
522         long m = sample;
523
524         if (m == 0)
525                 m = 1;
526
527         if (new_sample != 0) {
528                 /* If we sample in larger samples in the non-timestamp
529                  * case, we could grossly overestimate the RTT especially
530                  * with chatty applications or bulk transfer apps which
531                  * are stalled on filesystem I/O.
532                  *
533                  * Also, since we are only going for a minimum in the
534                  * non-timestamp case, we do not smooth things out
535                  * else with timestamps disabled convergence takes too
536                  * long.
537                  */
538                 if (!win_dep) {
539                         m -= (new_sample >> 3);
540                         new_sample += m;
541                 } else {
542                         m <<= 3;
543                         if (m < new_sample)
544                                 new_sample = m;
545                 }
546         } else {
547                 /* No previous measure. */
548                 new_sample = m << 3;
549         }
550
551         tp->rcv_rtt_est.rtt_us = new_sample;
552 }
553
554 static inline void tcp_rcv_rtt_measure(struct tcp_sock *tp)
555 {
556         u32 delta_us;
557
558         if (tp->rcv_rtt_est.time == 0)
559                 goto new_measure;
560         if (before(tp->rcv_nxt, tp->rcv_rtt_est.seq))
561                 return;
562         delta_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcv_rtt_est.time);
563         tcp_rcv_rtt_update(tp, delta_us, 1);
564
565 new_measure:
566         tp->rcv_rtt_est.seq = tp->rcv_nxt + tp->rcv_wnd;
567         tp->rcv_rtt_est.time = tp->tcp_mstamp;
568 }
569
570 static inline void tcp_rcv_rtt_measure_ts(struct sock *sk,
571                                           const struct sk_buff *skb)
572 {
573         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
574
575         if (tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
576             (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq -
577              TCP_SKB_CB(skb)->seq >= inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss)) {
578                 u32 delta = tcp_time_stamp(tp) - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
579                 u32 delta_us = delta * (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
580
581                 tcp_rcv_rtt_update(tp, delta_us, 0);
582         }
583 }
584
585 /*
586  * This function should be called every time data is copied to user space.
587  * It calculates the appropriate TCP receive buffer space.
588  */
589 void tcp_rcv_space_adjust(struct sock *sk)
590 {
591         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
592         int time;
593         int copied;
594
595         time = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcvq_space.time);
596         if (time < (tp->rcv_rtt_est.rtt_us >> 3) || tp->rcv_rtt_est.rtt_us == 0)
597                 return;
598
599         /* Number of bytes copied to user in last RTT */
600         copied = tp->copied_seq - tp->rcvq_space.seq;
601         if (copied <= tp->rcvq_space.space)
602                 goto new_measure;
603
604         /* A bit of theory :
605          * copied = bytes received in previous RTT, our base window
606          * To cope with packet losses, we need a 2x factor
607          * To cope with slow start, and sender growing its cwin by 100 %
608          * every RTT, we need a 4x factor, because the ACK we are sending
609          * now is for the next RTT, not the current one :
610          * <prev RTT . ><current RTT .. ><next RTT .... >
611          */
612
613         if (sysctl_tcp_moderate_rcvbuf &&
614             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK)) {
615                 int rcvwin, rcvmem, rcvbuf;
616
617                 /* minimal window to cope with packet losses, assuming
618                  * steady state. Add some cushion because of small variations.
619                  */
620                 rcvwin = (copied << 1) + 16 * tp->advmss;
621
622                 /* If rate increased by 25%,
623                  *      assume slow start, rcvwin = 3 * copied
624                  * If rate increased by 50%,
625                  *      assume sender can use 2x growth, rcvwin = 4 * copied
626                  */
627                 if (copied >=
628                     tp->rcvq_space.space + (tp->rcvq_space.space >> 2)) {
629                         if (copied >=
630                             tp->rcvq_space.space + (tp->rcvq_space.space >> 1))
631                                 rcvwin <<= 1;
632                         else
633                                 rcvwin += (rcvwin >> 1);
634                 }
635
636                 rcvmem = SKB_TRUESIZE(tp->advmss + MAX_TCP_HEADER);
637                 while (tcp_win_from_space(rcvmem) < tp->advmss)
638                         rcvmem += 128;
639
640                 rcvbuf = min(rcvwin / tp->advmss * rcvmem, sysctl_tcp_rmem[2]);
641                 if (rcvbuf > sk->sk_rcvbuf) {
642                         sk->sk_rcvbuf = rcvbuf;
643
644                         /* Make the window clamp follow along.  */
645                         tp->window_clamp = rcvwin;
646                 }
647         }
648         tp->rcvq_space.space = copied;
649
650 new_measure:
651         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
652         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
653 }
654
655 /* There is something which you must keep in mind when you analyze the
656  * behavior of the tp->ato delayed ack timeout interval.  When a
657  * connection starts up, we want to ack as quickly as possible.  The
658  * problem is that "good" TCP's do slow start at the beginning of data
659  * transmission.  The means that until we send the first few ACK's the
660  * sender will sit on his end and only queue most of his data, because
661  * he can only send snd_cwnd unacked packets at any given time.  For
662  * each ACK we send, he increments snd_cwnd and transmits more of his
663  * queue.  -DaveM
664  */
665 static void tcp_event_data_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
666 {
667         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
668         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
669         u32 now;
670
671         inet_csk_schedule_ack(sk);
672
673         tcp_measure_rcv_mss(sk, skb);
674
675         tcp_rcv_rtt_measure(tp);
676
677         now = tcp_jiffies32;
678
679         if (!icsk->icsk_ack.ato) {
680                 /* The _first_ data packet received, initialize
681                  * delayed ACK engine.
682                  */
683                 tcp_incr_quickack(sk);
684                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
685         } else {
686                 int m = now - icsk->icsk_ack.lrcvtime;
687
688                 if (m <= TCP_ATO_MIN / 2) {
689                         /* The fastest case is the first. */
690                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + TCP_ATO_MIN / 2;
691                 } else if (m < icsk->icsk_ack.ato) {
692                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + m;
693                         if (icsk->icsk_ack.ato > icsk->icsk_rto)
694                                 icsk->icsk_ack.ato = icsk->icsk_rto;
695                 } else if (m > icsk->icsk_rto) {
696                         /* Too long gap. Apparently sender failed to
697                          * restart window, so that we send ACKs quickly.
698                          */
699                         tcp_incr_quickack(sk);
700                         sk_mem_reclaim(sk);
701                 }
702         }
703         icsk->icsk_ack.lrcvtime = now;
704
705         tcp_ecn_check_ce(tp, skb);
706
707         if (skb->len >= 128)
708                 tcp_grow_window(sk, skb);
709 }
710
711 /* Called to compute a smoothed rtt estimate. The data fed to this
712  * routine either comes from timestamps, or from segments that were
713  * known _not_ to have been retransmitted [see Karn/Partridge
714  * Proceedings SIGCOMM 87]. The algorithm is from the SIGCOMM 88
715  * piece by Van Jacobson.
716  * NOTE: the next three routines used to be one big routine.
717  * To save cycles in the RFC 1323 implementation it was better to break
718  * it up into three procedures. -- erics
719  */
720 static void tcp_rtt_estimator(struct sock *sk, long mrtt_us)
721 {
722         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
723         long m = mrtt_us; /* RTT */
724         u32 srtt = tp->srtt_us;
725
726         /*      The following amusing code comes from Jacobson's
727          *      article in SIGCOMM '88.  Note that rtt and mdev
728          *      are scaled versions of rtt and mean deviation.
729          *      This is designed to be as fast as possible
730          *      m stands for "measurement".
731          *
732          *      On a 1990 paper the rto value is changed to:
733          *      RTO = rtt + 4 * mdev
734          *
735          * Funny. This algorithm seems to be very broken.
736          * These formulae increase RTO, when it should be decreased, increase
737          * too slowly, when it should be increased quickly, decrease too quickly
738          * etc. I guess in BSD RTO takes ONE value, so that it is absolutely
739          * does not matter how to _calculate_ it. Seems, it was trap
740          * that VJ failed to avoid. 8)
741          */
742         if (srtt != 0) {
743                 m -= (srtt >> 3);       /* m is now error in rtt est */
744                 srtt += m;              /* rtt = 7/8 rtt + 1/8 new */
745                 if (m < 0) {
746                         m = -m;         /* m is now abs(error) */
747                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
748                         /* This is similar to one of Eifel findings.
749                          * Eifel blocks mdev updates when rtt decreases.
750                          * This solution is a bit different: we use finer gain
751                          * for mdev in this case (alpha*beta).
752                          * Like Eifel it also prevents growth of rto,
753                          * but also it limits too fast rto decreases,
754                          * happening in pure Eifel.
755                          */
756                         if (m > 0)
757                                 m >>= 3;
758                 } else {
759                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
760                 }
761                 tp->mdev_us += m;               /* mdev = 3/4 mdev + 1/4 new */
762                 if (tp->mdev_us > tp->mdev_max_us) {
763                         tp->mdev_max_us = tp->mdev_us;
764                         if (tp->mdev_max_us > tp->rttvar_us)
765                                 tp->rttvar_us = tp->mdev_max_us;
766                 }
767                 if (after(tp->snd_una, tp->rtt_seq)) {
768                         if (tp->mdev_max_us < tp->rttvar_us)
769                                 tp->rttvar_us -= (tp->rttvar_us - tp->mdev_max_us) >> 2;
770                         tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
771                         tp->mdev_max_us = tcp_rto_min_us(sk);
772                 }
773         } else {
774                 /* no previous measure. */
775                 srtt = m << 3;          /* take the measured time to be rtt */
776                 tp->mdev_us = m << 1;   /* make sure rto = 3*rtt */
777                 tp->rttvar_us = max(tp->mdev_us, tcp_rto_min_us(sk));
778                 tp->mdev_max_us = tp->rttvar_us;
779                 tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
780         }
781         tp->srtt_us = max(1U, srtt);
782 }
783
784 /* Set the sk_pacing_rate to allow proper sizing of TSO packets.
785  * Note: TCP stack does not yet implement pacing.
786  * FQ packet scheduler can be used to implement cheap but effective
787  * TCP pacing, to smooth the burst on large writes when packets
788  * in flight is significantly lower than cwnd (or rwin)
789  */
790 int sysctl_tcp_pacing_ss_ratio __read_mostly = 200;
791 int sysctl_tcp_pacing_ca_ratio __read_mostly = 120;
792
793 static void tcp_update_pacing_rate(struct sock *sk)
794 {
795         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
796         u64 rate;
797
798         /* set sk_pacing_rate to 200 % of current rate (mss * cwnd / srtt) */
799         rate = (u64)tp->mss_cache * ((USEC_PER_SEC / 100) << 3);
800
801         /* current rate is (cwnd * mss) / srtt
802          * In Slow Start [1], set sk_pacing_rate to 200 % the current rate.
803          * In Congestion Avoidance phase, set it to 120 % the current rate.
804          *
805          * [1] : Normal Slow Start condition is (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh)
806          *       If snd_cwnd >= (tp->snd_ssthresh / 2), we are approaching
807          *       end of slow start and should slow down.
808          */
809         if (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh / 2)
810                 rate *= sysctl_tcp_pacing_ss_ratio;
811         else
812                 rate *= sysctl_tcp_pacing_ca_ratio;
813
814         rate *= max(tp->snd_cwnd, tp->packets_out);
815
816         if (likely(tp->srtt_us))
817                 do_div(rate, tp->srtt_us);
818
819         /* ACCESS_ONCE() is needed because sch_fq fetches sk_pacing_rate
820          * without any lock. We want to make sure compiler wont store
821          * intermediate values in this location.
822          */
823         ACCESS_ONCE(sk->sk_pacing_rate) = min_t(u64, rate,
824                                                 sk->sk_max_pacing_rate);
825 }
826
827 /* Calculate rto without backoff.  This is the second half of Van Jacobson's
828  * routine referred to above.
829  */
830 static void tcp_set_rto(struct sock *sk)
831 {
832         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
833         /* Old crap is replaced with new one. 8)
834          *
835          * More seriously:
836          * 1. If rtt variance happened to be less 50msec, it is hallucination.
837          *    It cannot be less due to utterly erratic ACK generation made
838          *    at least by solaris and freebsd. "Erratic ACKs" has _nothing_
839          *    to do with delayed acks, because at cwnd>2 true delack timeout
840          *    is invisible. Actually, Linux-2.4 also generates erratic
841          *    ACKs in some circumstances.
842          */
843         inet_csk(sk)->icsk_rto = __tcp_set_rto(tp);
844
845         /* 2. Fixups made earlier cannot be right.
846          *    If we do not estimate RTO correctly without them,
847          *    all the algo is pure shit and should be replaced
848          *    with correct one. It is exactly, which we pretend to do.
849          */
850
851         /* NOTE: clamping at TCP_RTO_MIN is not required, current algo
852          * guarantees that rto is higher.
853          */
854         tcp_bound_rto(sk);
855 }
856
857 __u32 tcp_init_cwnd(const struct tcp_sock *tp, const struct dst_entry *dst)
858 {
859         __u32 cwnd = (dst ? dst_metric(dst, RTAX_INITCWND) : 0);
860
861         if (!cwnd)
862                 cwnd = TCP_INIT_CWND;
863         return min_t(__u32, cwnd, tp->snd_cwnd_clamp);
864 }
865
866 /*
867  * Packet counting of FACK is based on in-order assumptions, therefore TCP
868  * disables it when reordering is detected
869  */
870 void tcp_disable_fack(struct tcp_sock *tp)
871 {
872         /* RFC3517 uses different metric in lost marker => reset on change */
873         if (tcp_is_fack(tp))
874                 tp->lost_skb_hint = NULL;
875         tp->rx_opt.sack_ok &= ~TCP_FACK_ENABLED;
876 }
877
878 /* Take a notice that peer is sending D-SACKs */
879 static void tcp_dsack_seen(struct tcp_sock *tp)
880 {
881         tp->rx_opt.sack_ok |= TCP_DSACK_SEEN;
882 }
883
884 static void tcp_update_reordering(struct sock *sk, const int metric,
885                                   const int ts)
886 {
887         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
888         int mib_idx;
889
890         if (WARN_ON_ONCE(metric < 0))
891                 return;
892
893         if (metric > tp->reordering) {
894                 tp->reordering = min(sysctl_tcp_max_reordering, metric);
895
896 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
897                 pr_debug("Disorder%d %d %u f%u s%u rr%d\n",
898                          tp->rx_opt.sack_ok, inet_csk(sk)->icsk_ca_state,
899                          tp->reordering,
900                          tp->fackets_out,
901                          tp->sacked_out,
902                          tp->undo_marker ? tp->undo_retrans : 0);
903 #endif
904                 tcp_disable_fack(tp);
905         }
906
907         tp->rack.reord = 1;
908
909         /* This exciting event is worth to be remembered. 8) */
910         if (ts)
911                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPTSREORDER;
912         else if (tcp_is_reno(tp))
913                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENOREORDER;
914         else if (tcp_is_fack(tp))
915                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFACKREORDER;
916         else
917                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKREORDER;
918
919         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
920 }
921
922 /* This must be called before lost_out is incremented */
923 static void tcp_verify_retransmit_hint(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
924 {
925         if (!tp->retransmit_skb_hint ||
926             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
927                    TCP_SKB_CB(tp->retransmit_skb_hint)->seq))
928                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
929 }
930
931 /* Sum the number of packets on the wire we have marked as lost.
932  * There are two cases we care about here:
933  * a) Packet hasn't been marked lost (nor retransmitted),
934  *    and this is the first loss.
935  * b) Packet has been marked both lost and retransmitted,
936  *    and this means we think it was lost again.
937  */
938 static void tcp_sum_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
939 {
940         __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
941
942         if (!(sacked & TCPCB_LOST) ||
943             ((sacked & TCPCB_LOST) && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)))
944                 tp->lost += tcp_skb_pcount(skb);
945 }
946
947 static void tcp_skb_mark_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
948 {
949         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
950                 tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
951
952                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
953                 tcp_sum_lost(tp, skb);
954                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
955         }
956 }
957
958 void tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
959 {
960         tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
961
962         tcp_sum_lost(tp, skb);
963         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
964                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
965                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
966         }
967 }
968
969 /* This procedure tags the retransmission queue when SACKs arrive.
970  *
971  * We have three tag bits: SACKED(S), RETRANS(R) and LOST(L).
972  * Packets in queue with these bits set are counted in variables
973  * sacked_out, retrans_out and lost_out, correspondingly.
974  *
975  * Valid combinations are:
976  * Tag  InFlight        Description
977  * 0    1               - orig segment is in flight.
978  * S    0               - nothing flies, orig reached receiver.
979  * L    0               - nothing flies, orig lost by net.
980  * R    2               - both orig and retransmit are in flight.
981  * L|R  1               - orig is lost, retransmit is in flight.
982  * S|R  1               - orig reached receiver, retrans is still in flight.
983  * (L|S|R is logically valid, it could occur when L|R is sacked,
984  *  but it is equivalent to plain S and code short-curcuits it to S.
985  *  L|S is logically invalid, it would mean -1 packet in flight 8))
986  *
987  * These 6 states form finite state machine, controlled by the following events:
988  * 1. New ACK (+SACK) arrives. (tcp_sacktag_write_queue())
989  * 2. Retransmission. (tcp_retransmit_skb(), tcp_xmit_retransmit_queue())
990  * 3. Loss detection event of two flavors:
991  *      A. Scoreboard estimator decided the packet is lost.
992  *         A'. Reno "three dupacks" marks head of queue lost.
993  *         A''. Its FACK modification, head until snd.fack is lost.
994  *      B. SACK arrives sacking SND.NXT at the moment, when the
995  *         segment was retransmitted.
996  * 4. D-SACK added new rule: D-SACK changes any tag to S.
997  *
998  * It is pleasant to note, that state diagram turns out to be commutative,
999  * so that we are allowed not to be bothered by order of our actions,
1000  * when multiple events arrive simultaneously. (see the function below).
1001  *
1002  * Reordering detection.
1003  * --------------------
1004  * Reordering metric is maximal distance, which a packet can be displaced
1005  * in packet stream. With SACKs we can estimate it:
1006  *
1007  * 1. SACK fills old hole and the corresponding segment was not
1008  *    ever retransmitted -> reordering. Alas, we cannot use it
1009  *    when segment was retransmitted.
1010  * 2. The last flaw is solved with D-SACK. D-SACK arrives
1011  *    for retransmitted and already SACKed segment -> reordering..
1012  * Both of these heuristics are not used in Loss state, when we cannot
1013  * account for retransmits accurately.
1014  *
1015  * SACK block validation.
1016  * ----------------------
1017  *
1018  * SACK block range validation checks that the received SACK block fits to
1019  * the expected sequence limits, i.e., it is between SND.UNA and SND.NXT.
1020  * Note that SND.UNA is not included to the range though being valid because
1021  * it means that the receiver is rather inconsistent with itself reporting
1022  * SACK reneging when it should advance SND.UNA. Such SACK block this is
1023  * perfectly valid, however, in light of RFC2018 which explicitly states
1024  * that "SACK block MUST reflect the newest segment.  Even if the newest
1025  * segment is going to be discarded ...", not that it looks very clever
1026  * in case of head skb. Due to potentional receiver driven attacks, we
1027  * choose to avoid immediate execution of a walk in write queue due to
1028  * reneging and defer head skb's loss recovery to standard loss recovery
1029  * procedure that will eventually trigger (nothing forbids us doing this).
1030  *
1031  * Implements also blockage to start_seq wrap-around. Problem lies in the
1032  * fact that though start_seq (s) is before end_seq (i.e., not reversed),
1033  * there's no guarantee that it will be before snd_nxt (n). The problem
1034  * happens when start_seq resides between end_seq wrap (e_w) and snd_nxt
1035  * wrap (s_w):
1036  *
1037  *         <- outs wnd ->                          <- wrapzone ->
1038  *         u     e      n                         u_w   e_w  s n_w
1039  *         |     |      |                          |     |   |  |
1040  * |<------------+------+----- TCP seqno space --------------+---------->|
1041  * ...-- <2^31 ->|                                           |<--------...
1042  * ...---- >2^31 ------>|                                    |<--------...
1043  *
1044  * Current code wouldn't be vulnerable but it's better still to discard such
1045  * crazy SACK blocks. Doing this check for start_seq alone closes somewhat
1046  * similar case (end_seq after snd_nxt wrap) as earlier reversed check in
1047  * snd_nxt wrap -> snd_una region will then become "well defined", i.e.,
1048  * equal to the ideal case (infinite seqno space without wrap caused issues).
1049  *
1050  * With D-SACK the lower bound is extended to cover sequence space below
1051  * SND.UNA down to undo_marker, which is the last point of interest. Yet
1052  * again, D-SACK block must not to go across snd_una (for the same reason as
1053  * for the normal SACK blocks, explained above). But there all simplicity
1054  * ends, TCP might receive valid D-SACKs below that. As long as they reside
1055  * fully below undo_marker they do not affect behavior in anyway and can
1056  * therefore be safely ignored. In rare cases (which are more or less
1057  * theoretical ones), the D-SACK will nicely cross that boundary due to skb
1058  * fragmentation and packet reordering past skb's retransmission. To consider
1059  * them correctly, the acceptable range must be extended even more though
1060  * the exact amount is rather hard to quantify. However, tp->max_window can
1061  * be used as an exaggerated estimate.
1062  */
1063 static bool tcp_is_sackblock_valid(struct tcp_sock *tp, bool is_dsack,
1064                                    u32 start_seq, u32 end_seq)
1065 {
1066         /* Too far in future, or reversed (interpretation is ambiguous) */
1067         if (after(end_seq, tp->snd_nxt) || !before(start_seq, end_seq))
1068                 return false;
1069
1070         /* Nasty start_seq wrap-around check (see comments above) */
1071         if (!before(start_seq, tp->snd_nxt))
1072                 return false;
1073
1074         /* In outstanding window? ...This is valid exit for D-SACKs too.
1075          * start_seq == snd_una is non-sensical (see comments above)
1076          */
1077         if (after(start_seq, tp->snd_una))
1078                 return true;
1079
1080         if (!is_dsack || !tp->undo_marker)
1081                 return false;
1082
1083         /* ...Then it's D-SACK, and must reside below snd_una completely */
1084         if (after(end_seq, tp->snd_una))
1085                 return false;
1086
1087         if (!before(start_seq, tp->undo_marker))
1088                 return true;
1089
1090         /* Too old */
1091         if (!after(end_seq, tp->undo_marker))
1092                 return false;
1093
1094         /* Undo_marker boundary crossing (overestimates a lot). Known already:
1095          *   start_seq < undo_marker and end_seq >= undo_marker.
1096          */
1097         return !before(start_seq, end_seq - tp->max_window);
1098 }
1099
1100 static bool tcp_check_dsack(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1101                             struct tcp_sack_block_wire *sp, int num_sacks,
1102                             u32 prior_snd_una)
1103 {
1104         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1105         u32 start_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].start_seq);
1106         u32 end_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].end_seq);
1107         bool dup_sack = false;
1108
1109         if (before(start_seq_0, TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq)) {
1110                 dup_sack = true;
1111                 tcp_dsack_seen(tp);
1112                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECV);
1113         } else if (num_sacks > 1) {
1114                 u32 end_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].end_seq);
1115                 u32 start_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].start_seq);
1116
1117                 if (!after(end_seq_0, end_seq_1) &&
1118                     !before(start_seq_0, start_seq_1)) {
1119                         dup_sack = true;
1120                         tcp_dsack_seen(tp);
1121                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
1122                                         LINUX_MIB_TCPDSACKOFORECV);
1123                 }
1124         }
1125
1126         /* D-SACK for already forgotten data... Do dumb counting. */
1127         if (dup_sack && tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1128             !after(end_seq_0, prior_snd_una) &&
1129             after(end_seq_0, tp->undo_marker))
1130                 tp->undo_retrans--;
1131
1132         return dup_sack;
1133 }
1134
1135 struct tcp_sacktag_state {
1136         int     reord;
1137         int     fack_count;
1138         /* Timestamps for earliest and latest never-retransmitted segment
1139          * that was SACKed. RTO needs the earliest RTT to stay conservative,
1140          * but congestion control should still get an accurate delay signal.
1141          */
1142         u64     first_sackt;
1143         u64     last_sackt;
1144         struct rate_sample *rate;
1145         int     flag;
1146 };
1147
1148 /* Check if skb is fully within the SACK block. In presence of GSO skbs,
1149  * the incoming SACK may not exactly match but we can find smaller MSS
1150  * aligned portion of it that matches. Therefore we might need to fragment
1151  * which may fail and creates some hassle (caller must handle error case
1152  * returns).
1153  *
1154  * FIXME: this could be merged to shift decision code
1155  */
1156 static int tcp_match_skb_to_sack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1157                                   u32 start_seq, u32 end_seq)
1158 {
1159         int err;
1160         bool in_sack;
1161         unsigned int pkt_len;
1162         unsigned int mss;
1163
1164         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1165                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1166
1167         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1 && !in_sack &&
1168             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq)) {
1169                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1170                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1171
1172                 if (!in_sack) {
1173                         pkt_len = start_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1174                         if (pkt_len < mss)
1175                                 pkt_len = mss;
1176                 } else {
1177                         pkt_len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1178                         if (pkt_len < mss)
1179                                 return -EINVAL;
1180                 }
1181
1182                 /* Round if necessary so that SACKs cover only full MSSes
1183                  * and/or the remaining small portion (if present)
1184                  */
1185                 if (pkt_len > mss) {
1186                         unsigned int new_len = (pkt_len / mss) * mss;
1187                         if (!in_sack && new_len < pkt_len)
1188                                 new_len += mss;
1189                         pkt_len = new_len;
1190                 }
1191
1192                 if (pkt_len >= skb->len && !in_sack)
1193                         return 0;
1194
1195                 err = tcp_fragment(sk, skb, pkt_len, mss, GFP_ATOMIC);
1196                 if (err < 0)
1197                         return err;
1198         }
1199
1200         return in_sack;
1201 }
1202
1203 /* Mark the given newly-SACKed range as such, adjusting counters and hints. */
1204 static u8 tcp_sacktag_one(struct sock *sk,
1205                           struct tcp_sacktag_state *state, u8 sacked,
1206                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1207                           int dup_sack, int pcount,
1208                           u64 xmit_time)
1209 {
1210         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1211         int fack_count = state->fack_count;
1212
1213         /* Account D-SACK for retransmitted packet. */
1214         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1215                 if (tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1216                     after(end_seq, tp->undo_marker))
1217                         tp->undo_retrans--;
1218                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1219                         state->reord = min(fack_count, state->reord);
1220         }
1221
1222         /* Nothing to do; acked frame is about to be dropped (was ACKed). */
1223         if (!after(end_seq, tp->snd_una))
1224                 return sacked;
1225
1226         if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
1227                 tcp_rack_advance(tp, sacked, end_seq, xmit_time);
1228
1229                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1230                         /* If the segment is not tagged as lost,
1231                          * we do not clear RETRANS, believing
1232                          * that retransmission is still in flight.
1233                          */
1234                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1235                                 sacked &= ~(TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS);
1236                                 tp->lost_out -= pcount;
1237                                 tp->retrans_out -= pcount;
1238                         }
1239                 } else {
1240                         if (!(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1241                                 /* New sack for not retransmitted frame,
1242                                  * which was in hole. It is reordering.
1243                                  */
1244                                 if (before(start_seq,
1245                                            tcp_highest_sack_seq(tp)))
1246                                         state->reord = min(fack_count,
1247                                                            state->reord);
1248                                 if (!after(end_seq, tp->high_seq))
1249                                         state->flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
1250                                 if (state->first_sackt == 0)
1251                                         state->first_sackt = xmit_time;
1252                                 state->last_sackt = xmit_time;
1253                         }
1254
1255                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1256                                 sacked &= ~TCPCB_LOST;
1257                                 tp->lost_out -= pcount;
1258                         }
1259                 }
1260
1261                 sacked |= TCPCB_SACKED_ACKED;
1262                 state->flag |= FLAG_DATA_SACKED;
1263                 tp->sacked_out += pcount;
1264                 tp->delivered += pcount;  /* Out-of-order packets delivered */
1265
1266                 fack_count += pcount;
1267
1268                 /* Lost marker hint past SACKed? Tweak RFC3517 cnt */
1269                 if (!tcp_is_fack(tp) && tp->lost_skb_hint &&
1270                     before(start_seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq))
1271                         tp->lost_cnt_hint += pcount;
1272
1273                 if (fack_count > tp->fackets_out)
1274                         tp->fackets_out = fack_count;
1275         }
1276
1277         /* D-SACK. We can detect redundant retransmission in S|R and plain R
1278          * frames and clear it. undo_retrans is decreased above, L|R frames
1279          * are accounted above as well.
1280          */
1281         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)) {
1282                 sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1283                 tp->retrans_out -= pcount;
1284         }
1285
1286         return sacked;
1287 }
1288
1289 /* Shift newly-SACKed bytes from this skb to the immediately previous
1290  * already-SACKed sk_buff. Mark the newly-SACKed bytes as such.
1291  */
1292 static bool tcp_shifted_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1293                             struct tcp_sacktag_state *state,
1294                             unsigned int pcount, int shifted, int mss,
1295                             bool dup_sack)
1296 {
1297         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1298         struct sk_buff *prev = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
1299         u32 start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;   /* start of newly-SACKed */
1300         u32 end_seq = start_seq + shifted;      /* end of newly-SACKed */
1301
1302         BUG_ON(!pcount);
1303
1304         /* Adjust counters and hints for the newly sacked sequence
1305          * range but discard the return value since prev is already
1306          * marked. We must tag the range first because the seq
1307          * advancement below implicitly advances
1308          * tcp_highest_sack_seq() when skb is highest_sack.
1309          */
1310         tcp_sacktag_one(sk, state, TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1311                         start_seq, end_seq, dup_sack, pcount,
1312                         skb->skb_mstamp);
1313         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1314
1315         if (skb == tp->lost_skb_hint)
1316                 tp->lost_cnt_hint += pcount;
1317
1318         TCP_SKB_CB(prev)->end_seq += shifted;
1319         TCP_SKB_CB(skb)->seq += shifted;
1320
1321         tcp_skb_pcount_add(prev, pcount);
1322         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) < pcount);
1323         tcp_skb_pcount_add(skb, -pcount);
1324
1325         /* When we're adding to gso_segs == 1, gso_size will be zero,
1326          * in theory this shouldn't be necessary but as long as DSACK
1327          * code can come after this skb later on it's better to keep
1328          * setting gso_size to something.
1329          */
1330         if (!TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size)
1331                 TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size = mss;
1332
1333         /* CHECKME: To clear or not to clear? Mimics normal skb currently */
1334         if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1335                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1336
1337         /* Difference in this won't matter, both ACKed by the same cumul. ACK */
1338         TCP_SKB_CB(prev)->sacked |= (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS);
1339
1340         if (skb->len > 0) {
1341                 BUG_ON(!tcp_skb_pcount(skb));
1342                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTED);
1343                 return false;
1344         }
1345
1346         /* Whole SKB was eaten :-) */
1347
1348         if (skb == tp->retransmit_skb_hint)
1349                 tp->retransmit_skb_hint = prev;
1350         if (skb == tp->lost_skb_hint) {
1351                 tp->lost_skb_hint = prev;
1352                 tp->lost_cnt_hint -= tcp_skb_pcount(prev);
1353         }
1354
1355         TCP_SKB_CB(prev)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1356         TCP_SKB_CB(prev)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1357         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1358                 TCP_SKB_CB(prev)->end_seq++;
1359
1360         if (skb == tcp_highest_sack(sk))
1361                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1362
1363         tcp_skb_collapse_tstamp(prev, skb);
1364         if (unlikely(TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp))
1365                 TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp = 0;
1366
1367         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1368         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1369
1370         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKMERGED);
1371
1372         return true;
1373 }
1374
1375 /* I wish gso_size would have a bit more sane initialization than
1376  * something-or-zero which complicates things
1377  */
1378 static int tcp_skb_seglen(const struct sk_buff *skb)
1379 {
1380         return tcp_skb_pcount(skb) == 1 ? skb->len : tcp_skb_mss(skb);
1381 }
1382
1383 /* Shifting pages past head area doesn't work */
1384 static int skb_can_shift(const struct sk_buff *skb)
1385 {
1386         return !skb_headlen(skb) && skb_is_nonlinear(skb);
1387 }
1388
1389 /* Try collapsing SACK blocks spanning across multiple skbs to a single
1390  * skb.
1391  */
1392 static struct sk_buff *tcp_shift_skb_data(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1393                                           struct tcp_sacktag_state *state,
1394                                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1395                                           bool dup_sack)
1396 {
1397         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1398         struct sk_buff *prev;
1399         int mss;
1400         int pcount = 0;
1401         int len;
1402         int in_sack;
1403
1404         if (!sk_can_gso(sk))
1405                 goto fallback;
1406
1407         /* Normally R but no L won't result in plain S */
1408         if (!dup_sack &&
1409             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS)) == TCPCB_SACKED_RETRANS)
1410                 goto fallback;
1411         if (!skb_can_shift(skb))
1412                 goto fallback;
1413         /* This frame is about to be dropped (was ACKed). */
1414         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1415                 goto fallback;
1416
1417         /* Can only happen with delayed DSACK + discard craziness */
1418         if (unlikely(skb == tcp_write_queue_head(sk)))
1419                 goto fallback;
1420         prev = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
1421
1422         if ((TCP_SKB_CB(prev)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED)
1423                 goto fallback;
1424
1425         if (!tcp_skb_can_collapse_to(prev))
1426                 goto fallback;
1427
1428         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1429                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1430
1431         if (in_sack) {
1432                 len = skb->len;
1433                 pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1434                 mss = tcp_skb_seglen(skb);
1435
1436                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1437                  * drop this restriction as unnecessary
1438                  */
1439                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1440                         goto fallback;
1441         } else {
1442                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq))
1443                         goto noop;
1444                 /* CHECKME: This is non-MSS split case only?, this will
1445                  * cause skipped skbs due to advancing loop btw, original
1446                  * has that feature too
1447                  */
1448                 if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1449                         goto noop;
1450
1451                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1452                 if (!in_sack) {
1453                         /* TODO: head merge to next could be attempted here
1454                          * if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end_seq)),
1455                          * though it might not be worth of the additional hassle
1456                          *
1457                          * ...we can probably just fallback to what was done
1458                          * previously. We could try merging non-SACKed ones
1459                          * as well but it probably isn't going to buy off
1460                          * because later SACKs might again split them, and
1461                          * it would make skb timestamp tracking considerably
1462                          * harder problem.
1463                          */
1464                         goto fallback;
1465                 }
1466
1467                 len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1468                 BUG_ON(len < 0);
1469                 BUG_ON(len > skb->len);
1470
1471                 /* MSS boundaries should be honoured or else pcount will
1472                  * severely break even though it makes things bit trickier.
1473                  * Optimize common case to avoid most of the divides
1474                  */
1475                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1476
1477                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1478                  * drop this restriction as unnecessary
1479                  */
1480                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1481                         goto fallback;
1482
1483                 if (len == mss) {
1484                         pcount = 1;
1485                 } else if (len < mss) {
1486                         goto noop;
1487                 } else {
1488                         pcount = len / mss;
1489                         len = pcount * mss;
1490                 }
1491         }
1492
1493         /* tcp_sacktag_one() won't SACK-tag ranges below snd_una */
1494         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->seq + len, tp->snd_una))
1495                 goto fallback;
1496
1497         if (!skb_shift(prev, skb, len))
1498                 goto fallback;
1499         if (!tcp_shifted_skb(sk, skb, state, pcount, len, mss, dup_sack))
1500                 goto out;
1501
1502         /* Hole filled allows collapsing with the next as well, this is very
1503          * useful when hole on every nth skb pattern happens
1504          */
1505         if (prev == tcp_write_queue_tail(sk))
1506                 goto out;
1507         skb = tcp_write_queue_next(sk, prev);
1508
1509         if (!skb_can_shift(skb) ||
1510             (skb == tcp_send_head(sk)) ||
1511             ((TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED) ||
1512             (mss != tcp_skb_seglen(skb)))
1513                 goto out;
1514
1515         len = skb->len;
1516         if (skb_shift(prev, skb, len)) {
1517                 pcount += tcp_skb_pcount(skb);
1518                 tcp_shifted_skb(sk, skb, state, tcp_skb_pcount(skb), len, mss, 0);
1519         }
1520
1521 out:
1522         state->fack_count += pcount;
1523         return prev;
1524
1525 noop:
1526         return skb;
1527
1528 fallback:
1529         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTFALLBACK);
1530         return NULL;
1531 }
1532
1533 static struct sk_buff *tcp_sacktag_walk(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1534                                         struct tcp_sack_block *next_dup,
1535                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1536                                         u32 start_seq, u32 end_seq,
1537                                         bool dup_sack_in)
1538 {
1539         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1540         struct sk_buff *tmp;
1541
1542         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1543                 int in_sack = 0;
1544                 bool dup_sack = dup_sack_in;
1545
1546                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1547                         break;
1548
1549                 /* queue is in-order => we can short-circuit the walk early */
1550                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq))
1551                         break;
1552
1553                 if (next_dup  &&
1554                     before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, next_dup->end_seq)) {
1555                         in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1556                                                         next_dup->start_seq,
1557                                                         next_dup->end_seq);
1558                         if (in_sack > 0)
1559                                 dup_sack = true;
1560                 }
1561
1562                 /* skb reference here is a bit tricky to get right, since
1563                  * shifting can eat and free both this skb and the next,
1564                  * so not even _safe variant of the loop is enough.
1565                  */
1566                 if (in_sack <= 0) {
1567                         tmp = tcp_shift_skb_data(sk, skb, state,
1568                                                  start_seq, end_seq, dup_sack);
1569                         if (tmp) {
1570                                 if (tmp != skb) {
1571                                         skb = tmp;
1572                                         continue;
1573                                 }
1574
1575                                 in_sack = 0;
1576                         } else {
1577                                 in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1578                                                                 start_seq,
1579                                                                 end_seq);
1580                         }
1581                 }
1582
1583                 if (unlikely(in_sack < 0))
1584                         break;
1585
1586                 if (in_sack) {
1587                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked =
1588                                 tcp_sacktag_one(sk,
1589                                                 state,
1590                                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1591                                                 TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1592                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq,
1593                                                 dup_sack,
1594                                                 tcp_skb_pcount(skb),
1595                                                 skb->skb_mstamp);
1596                         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1597
1598                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1599                                     tcp_highest_sack_seq(tp)))
1600                                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1601                 }
1602
1603                 state->fack_count += tcp_skb_pcount(skb);
1604         }
1605         return skb;
1606 }
1607
1608 /* Avoid all extra work that is being done by sacktag while walking in
1609  * a normal way
1610  */
1611 static struct sk_buff *tcp_sacktag_skip(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1612                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1613                                         u32 skip_to_seq)
1614 {
1615         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1616                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1617                         break;
1618
1619                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, skip_to_seq))
1620                         break;
1621
1622                 state->fack_count += tcp_skb_pcount(skb);
1623         }
1624         return skb;
1625 }
1626
1627 static struct sk_buff *tcp_maybe_skipping_dsack(struct sk_buff *skb,
1628                                                 struct sock *sk,
1629                                                 struct tcp_sack_block *next_dup,
1630                                                 struct tcp_sacktag_state *state,
1631                                                 u32 skip_to_seq)
1632 {
1633         if (!next_dup)
1634                 return skb;
1635
1636         if (before(next_dup->start_seq, skip_to_seq)) {
1637                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, next_dup->start_seq);
1638                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, NULL, state,
1639                                        next_dup->start_seq, next_dup->end_seq,
1640                                        1);
1641         }
1642
1643         return skb;
1644 }
1645
1646 static int tcp_sack_cache_ok(const struct tcp_sock *tp, const struct tcp_sack_block *cache)
1647 {
1648         return cache < tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1649 }
1650
1651 static int
1652 tcp_sacktag_write_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1653                         u32 prior_snd_una, struct tcp_sacktag_state *state)
1654 {
1655         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1656         const unsigned char *ptr = (skb_transport_header(ack_skb) +
1657                                     TCP_SKB_CB(ack_skb)->sacked);
1658         struct tcp_sack_block_wire *sp_wire = (struct tcp_sack_block_wire *)(ptr+2);
1659         struct tcp_sack_block sp[TCP_NUM_SACKS];
1660         struct tcp_sack_block *cache;
1661         struct sk_buff *skb;
1662         int num_sacks = min(TCP_NUM_SACKS, (ptr[1] - TCPOLEN_SACK_BASE) >> 3);
1663         int used_sacks;
1664         bool found_dup_sack = false;
1665         int i, j;
1666         int first_sack_index;
1667
1668         state->flag = 0;
1669         state->reord = tp->packets_out;
1670
1671         if (!tp->sacked_out) {
1672                 if (WARN_ON(tp->fackets_out))
1673                         tp->fackets_out = 0;
1674                 tcp_highest_sack_reset(sk);
1675         }
1676
1677         found_dup_sack = tcp_check_dsack(sk, ack_skb, sp_wire,
1678                                          num_sacks, prior_snd_una);
1679         if (found_dup_sack) {
1680                 state->flag |= FLAG_DSACKING_ACK;
1681                 tp->delivered++; /* A spurious retransmission is delivered */
1682         }
1683
1684         /* Eliminate too old ACKs, but take into
1685          * account more or less fresh ones, they can
1686          * contain valid SACK info.
1687          */
1688         if (before(TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq, prior_snd_una - tp->max_window))
1689                 return 0;
1690
1691         if (!tp->packets_out)
1692                 goto out;
1693
1694         used_sacks = 0;
1695         first_sack_index = 0;
1696         for (i = 0; i < num_sacks; i++) {
1697                 bool dup_sack = !i && found_dup_sack;
1698
1699                 sp[used_sacks].start_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].start_seq);
1700                 sp[used_sacks].end_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].end_seq);
1701
1702                 if (!tcp_is_sackblock_valid(tp, dup_sack,
1703                                             sp[used_sacks].start_seq,
1704                                             sp[used_sacks].end_seq)) {
1705                         int mib_idx;
1706
1707                         if (dup_sack) {
1708                                 if (!tp->undo_marker)
1709                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDNOUNDO;
1710                                 else
1711                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDOLD;
1712                         } else {
1713                                 /* Don't count olds caused by ACK reordering */
1714                                 if ((TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq != tp->snd_una) &&
1715                                     !after(sp[used_sacks].end_seq, tp->snd_una))
1716                                         continue;
1717                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKDISCARD;
1718                         }
1719
1720                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
1721                         if (i == 0)
1722                                 first_sack_index = -1;
1723                         continue;
1724                 }
1725
1726                 /* Ignore very old stuff early */
1727                 if (!after(sp[used_sacks].end_seq, prior_snd_una))
1728                         continue;
1729
1730                 used_sacks++;
1731         }
1732
1733         /* order SACK blocks to allow in order walk of the retrans queue */
1734         for (i = used_sacks - 1; i > 0; i--) {
1735                 for (j = 0; j < i; j++) {
1736                         if (after(sp[j].start_seq, sp[j + 1].start_seq)) {
1737                                 swap(sp[j], sp[j + 1]);
1738
1739                                 /* Track where the first SACK block goes to */
1740                                 if (j == first_sack_index)
1741                                         first_sack_index = j + 1;
1742                         }
1743                 }
1744         }
1745
1746         skb = tcp_write_queue_head(sk);
1747         state->fack_count = 0;
1748         i = 0;
1749
1750         if (!tp->sacked_out) {
1751                 /* It's already past, so skip checking against it */
1752                 cache = tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1753         } else {
1754                 cache = tp->recv_sack_cache;
1755                 /* Skip empty blocks in at head of the cache */
1756                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !cache->start_seq &&
1757                        !cache->end_seq)
1758                         cache++;
1759         }
1760
1761         while (i < used_sacks) {
1762                 u32 start_seq = sp[i].start_seq;
1763                 u32 end_seq = sp[i].end_seq;
1764                 bool dup_sack = (found_dup_sack && (i == first_sack_index));
1765                 struct tcp_sack_block *next_dup = NULL;
1766
1767                 if (found_dup_sack && ((i + 1) == first_sack_index))
1768                         next_dup = &sp[i + 1];
1769
1770                 /* Skip too early cached blocks */
1771                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) &&
1772                        !before(start_seq, cache->end_seq))
1773                         cache++;
1774
1775                 /* Can skip some work by looking recv_sack_cache? */
1776                 if (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !dup_sack &&
1777                     after(end_seq, cache->start_seq)) {
1778
1779                         /* Head todo? */
1780                         if (before(start_seq, cache->start_seq)) {
1781                                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state,
1782                                                        start_seq);
1783                                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup,
1784                                                        state,
1785                                                        start_seq,
1786                                                        cache->start_seq,
1787                                                        dup_sack);
1788                         }
1789
1790                         /* Rest of the block already fully processed? */
1791                         if (!after(end_seq, cache->end_seq))
1792                                 goto advance_sp;
1793
1794                         skb = tcp_maybe_skipping_dsack(skb, sk, next_dup,
1795                                                        state,
1796                                                        cache->end_seq);
1797
1798                         /* ...tail remains todo... */
1799                         if (tcp_highest_sack_seq(tp) == cache->end_seq) {
1800                                 /* ...but better entrypoint exists! */
1801                                 skb = tcp_highest_sack(sk);
1802                                 if (!skb)
1803                                         break;
1804                                 state->fack_count = tp->fackets_out;
1805                                 cache++;
1806                                 goto walk;
1807                         }
1808
1809                         skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, cache->end_seq);
1810                         /* Check overlap against next cached too (past this one already) */
1811                         cache++;
1812                         continue;
1813                 }
1814
1815                 if (!before(start_seq, tcp_highest_sack_seq(tp))) {
1816                         skb = tcp_highest_sack(sk);
1817                         if (!skb)
1818                                 break;
1819                         state->fack_count = tp->fackets_out;
1820                 }
1821                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, start_seq);
1822
1823 walk:
1824                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup, state,
1825                                        start_seq, end_seq, dup_sack);
1826
1827 advance_sp:
1828                 i++;
1829         }
1830
1831         /* Clear the head of the cache sack blocks so we can skip it next time */
1832         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache) - used_sacks; i++) {
1833                 tp->recv_sack_cache[i].start_seq = 0;
1834                 tp->recv_sack_cache[i].end_seq = 0;
1835         }
1836         for (j = 0; j < used_sacks; j++)
1837                 tp->recv_sack_cache[i++] = sp[j];
1838
1839         if ((state->reord < tp->fackets_out) &&
1840             ((inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) || tp->undo_marker))
1841                 tcp_update_reordering(sk, tp->fackets_out - state->reord, 0);
1842
1843         tcp_verify_left_out(tp);
1844 out:
1845
1846 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
1847         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
1848         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
1849         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
1850         WARN_ON((int)tcp_packets_in_flight(tp) < 0);
1851 #endif
1852         return state->flag;
1853 }
1854
1855 /* Limits sacked_out so that sum with lost_out isn't ever larger than
1856  * packets_out. Returns false if sacked_out adjustement wasn't necessary.
1857  */
1858 static bool tcp_limit_reno_sacked(struct tcp_sock *tp)
1859 {
1860         u32 holes;
1861
1862         holes = max(tp->lost_out, 1U);
1863         holes = min(holes, tp->packets_out);
1864
1865         if ((tp->sacked_out + holes) > tp->packets_out) {
1866                 tp->sacked_out = tp->packets_out - holes;
1867                 return true;
1868         }
1869         return false;
1870 }
1871
1872 /* If we receive more dupacks than we expected counting segments
1873  * in assumption of absent reordering, interpret this as reordering.
1874  * The only another reason could be bug in receiver TCP.
1875  */
1876 static void tcp_check_reno_reordering(struct sock *sk, const int addend)
1877 {
1878         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1879         if (tcp_limit_reno_sacked(tp))
1880                 tcp_update_reordering(sk, tp->packets_out + addend, 0);
1881 }
1882
1883 /* Emulate SACKs for SACKless connection: account for a new dupack. */
1884
1885 static void tcp_add_reno_sack(struct sock *sk)
1886 {
1887         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1888         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
1889
1890         tp->sacked_out++;
1891         tcp_check_reno_reordering(sk, 0);
1892         if (tp->sacked_out > prior_sacked)
1893                 tp->delivered++; /* Some out-of-order packet is delivered */
1894         tcp_verify_left_out(tp);
1895 }
1896
1897 /* Account for ACK, ACKing some data in Reno Recovery phase. */
1898
1899 static void tcp_remove_reno_sacks(struct sock *sk, int acked)
1900 {
1901         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1902
1903         if (acked > 0) {
1904                 /* One ACK acked hole. The rest eat duplicate ACKs. */
1905                 tp->delivered += max_t(int, acked - tp->sacked_out, 1);
1906                 if (acked - 1 >= tp->sacked_out)
1907                         tp->sacked_out = 0;
1908                 else
1909                         tp->sacked_out -= acked - 1;
1910         }
1911         tcp_check_reno_reordering(sk, acked);
1912         tcp_verify_left_out(tp);
1913 }
1914
1915 static inline void tcp_reset_reno_sack(struct tcp_sock *tp)
1916 {
1917         tp->sacked_out = 0;
1918 }
1919
1920 void tcp_clear_retrans(struct tcp_sock *tp)
1921 {
1922         tp->retrans_out = 0;
1923         tp->lost_out = 0;
1924         tp->undo_marker = 0;
1925         tp->undo_retrans = -1;
1926         tp->fackets_out = 0;
1927         tp->sacked_out = 0;
1928 }
1929
1930 static inline void tcp_init_undo(struct tcp_sock *tp)
1931 {
1932         tp->undo_marker = tp->snd_una;
1933         /* Retransmission still in flight may cause DSACKs later. */
1934         tp->undo_retrans = tp->retrans_out ? : -1;
1935 }
1936
1937 /* Enter Loss state. If we detect SACK reneging, forget all SACK information
1938  * and reset tags completely, otherwise preserve SACKs. If receiver
1939  * dropped its ofo queue, we will know this due to reneging detection.
1940  */
1941 void tcp_enter_loss(struct sock *sk)
1942 {
1943         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1944         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1945         struct net *net = sock_net(sk);
1946         struct sk_buff *skb;
1947         bool new_recovery = icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_Recovery;
1948         bool is_reneg;                  /* is receiver reneging on SACKs? */
1949         bool mark_lost;
1950
1951         /* Reduce ssthresh if it has not yet been made inside this window. */
1952         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder ||
1953             !after(tp->high_seq, tp->snd_una) ||
1954             (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss && !icsk->icsk_retransmits)) {
1955                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1956                 tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
1957                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_LOSS);
1958                 tcp_init_undo(tp);
1959         }
1960         tp->snd_cwnd       = 1;
1961         tp->snd_cwnd_cnt   = 0;
1962         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1963
1964         tp->retrans_out = 0;
1965         tp->lost_out = 0;
1966
1967         if (tcp_is_reno(tp))
1968                 tcp_reset_reno_sack(tp);
1969
1970         skb = tcp_write_queue_head(sk);
1971         is_reneg = skb && (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED);
1972         if (is_reneg) {
1973                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSACKRENEGING);
1974                 tp->sacked_out = 0;
1975                 tp->fackets_out = 0;
1976         }
1977         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
1978
1979         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
1980                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1981                         break;
1982
1983                 mark_lost = (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) ||
1984                              is_reneg);
1985                 if (mark_lost)
1986                         tcp_sum_lost(tp, skb);
1987                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= (~TCPCB_TAGBITS)|TCPCB_SACKED_ACKED;
1988                 if (mark_lost) {
1989                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_ACKED;
1990                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
1991                         tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
1992                 }
1993         }
1994         tcp_verify_left_out(tp);
1995
1996         /* Timeout in disordered state after receiving substantial DUPACKs
1997          * suggests that the degree of reordering is over-estimated.
1998          */
1999         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder &&
2000             tp->sacked_out >= net->ipv4.sysctl_tcp_reordering)
2001                 tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
2002                                        net->ipv4.sysctl_tcp_reordering);
2003         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2004         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2005         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2006
2007         /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 1: retransmit SND.UNA if no previous
2008          * loss recovery is underway except recurring timeout(s) on
2009          * the same SND.UNA (sec 3.2). Disable F-RTO on path MTU probing
2010          *
2011          * In theory F-RTO can be used repeatedly during loss recovery.
2012          * In practice this interacts badly with broken middle-boxes that
2013          * falsely raise the receive window, which results in repeated
2014          * timeouts and stop-and-go behavior.
2015          */
2016         tp->frto = 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 static inline int tcp_fackets_out(const struct tcp_sock *tp)
2046 {
2047         return tcp_is_reno(tp) ? tp->sacked_out + 1 : tp->fackets_out;
2048 }
2049
2050 /* Heurestics to calculate number of duplicate ACKs. There's no dupACKs
2051  * counter when SACK is enabled (without SACK, sacked_out is used for
2052  * that purpose).
2053  *
2054  * Instead, with FACK TCP uses fackets_out that includes both SACKed
2055  * segments up to the highest received SACK block so far and holes in
2056  * between them.
2057  *
2058  * With reordering, holes may still be in flight, so RFC3517 recovery
2059  * uses pure sacked_out (total number of SACKed segments) even though
2060  * it violates the RFC that uses duplicate ACKs, often these are equal
2061  * but when e.g. out-of-window ACKs or packet duplication occurs,
2062  * they differ. Since neither occurs due to loss, TCP should really
2063  * ignore them.
2064  */
2065 static inline int tcp_dupack_heuristics(const struct tcp_sock *tp)
2066 {
2067         return tcp_is_fack(tp) ? tp->fackets_out : tp->sacked_out + 1;
2068 }
2069
2070 /* Linux NewReno/SACK/FACK/ECN state machine.
2071  * --------------------------------------
2072  *
2073  * "Open"       Normal state, no dubious events, fast path.
2074  * "Disorder"   In all the respects it is "Open",
2075  *              but requires a bit more attention. It is entered when
2076  *              we see some SACKs or dupacks. It is split of "Open"
2077  *              mainly to move some processing from fast path to slow one.
2078  * "CWR"        CWND was reduced due to some Congestion Notification event.
2079  *              It can be ECN, ICMP source quench, local device congestion.
2080  * "Recovery"   CWND was reduced, we are fast-retransmitting.
2081  * "Loss"       CWND was reduced due to RTO timeout or SACK reneging.
2082  *
2083  * tcp_fastretrans_alert() is entered:
2084  * - each incoming ACK, if state is not "Open"
2085  * - when arrived ACK is unusual, namely:
2086  *      * SACK
2087  *      * Duplicate ACK.
2088  *      * ECN ECE.
2089  *
2090  * Counting packets in flight is pretty simple.
2091  *
2092  *      in_flight = packets_out - left_out + retrans_out
2093  *
2094  *      packets_out is SND.NXT-SND.UNA counted in packets.
2095  *
2096  *      retrans_out is number of retransmitted segments.
2097  *
2098  *      left_out is number of segments left network, but not ACKed yet.
2099  *
2100  *              left_out = sacked_out + lost_out
2101  *
2102  *     sacked_out: Packets, which arrived to receiver out of order
2103  *                 and hence not ACKed. With SACKs this number is simply
2104  *                 amount of SACKed data. Even without SACKs
2105  *                 it is easy to give pretty reliable estimate of this number,
2106  *                 counting duplicate ACKs.
2107  *
2108  *       lost_out: Packets lost by network. TCP has no explicit
2109  *                 "loss notification" feedback from network (for now).
2110  *                 It means that this number can be only _guessed_.
2111  *                 Actually, it is the heuristics to predict lossage that
2112  *                 distinguishes different algorithms.
2113  *
2114  *      F.e. after RTO, when all the queue is considered as lost,
2115  *      lost_out = packets_out and in_flight = retrans_out.
2116  *
2117  *              Essentially, we have now a few algorithms detecting
2118  *              lost packets.
2119  *
2120  *              If the receiver supports SACK:
2121  *
2122  *              RFC6675/3517: It is the conventional algorithm. A packet is
2123  *              considered lost if the number of higher sequence packets
2124  *              SACKed is greater than or equal the DUPACK thoreshold
2125  *              (reordering). This is implemented in tcp_mark_head_lost and
2126  *              tcp_update_scoreboard.
2127  *
2128  *              RACK (draft-ietf-tcpm-rack-01): it is a newer algorithm
2129  *              (2017-) that checks timing instead of counting DUPACKs.
2130  *              Essentially a packet is considered lost if it's not S/ACKed
2131  *              after RTT + reordering_window, where both metrics are
2132  *              dynamically measured and adjusted. This is implemented in
2133  *              tcp_rack_mark_lost.
2134  *
2135  *              FACK (Disabled by default. Subsumbed by RACK):
2136  *              It is the simplest heuristics. As soon as we decided
2137  *              that something is lost, we decide that _all_ not SACKed
2138  *              packets until the most forward SACK are lost. I.e.
2139  *              lost_out = fackets_out - sacked_out and left_out = fackets_out.
2140  *              It is absolutely correct estimate, if network does not reorder
2141  *              packets. And it loses any connection to reality when reordering
2142  *              takes place. We use FACK by default until reordering
2143  *              is suspected on the path to this destination.
2144  *
2145  *              If the receiver does not support SACK:
2146  *
2147  *              NewReno (RFC6582): in Recovery we assume that one segment
2148  *              is lost (classic Reno). While we are in Recovery and
2149  *              a partial ACK arrives, we assume that one more packet
2150  *              is lost (NewReno). This heuristics are the same in NewReno
2151  *              and SACK.
2152  *
2153  * Really tricky (and requiring careful tuning) part of algorithm
2154  * is hidden in functions tcp_time_to_recover() and tcp_xmit_retransmit_queue().
2155  * The first determines the moment _when_ we should reduce CWND and,
2156  * hence, slow down forward transmission. In fact, it determines the moment
2157  * when we decide that hole is caused by loss, rather than by a reorder.
2158  *
2159  * tcp_xmit_retransmit_queue() decides, _what_ we should retransmit to fill
2160  * holes, caused by lost packets.
2161  *
2162  * And the most logically complicated part of algorithm is undo
2163  * heuristics. We detect false retransmits due to both too early
2164  * fast retransmit (reordering) and underestimated RTO, analyzing
2165  * timestamps and D-SACKs. When we detect that some segments were
2166  * retransmitted by mistake and CWND reduction was wrong, we undo
2167  * window reduction and abort recovery phase. This logic is hidden
2168  * inside several functions named tcp_try_undo_<something>.
2169  */
2170
2171 /* This function decides, when we should leave Disordered state
2172  * and enter Recovery phase, reducing congestion window.
2173  *
2174  * Main question: may we further continue forward transmission
2175  * with the same cwnd?
2176  */
2177 static bool tcp_time_to_recover(struct sock *sk, int flag)
2178 {
2179         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2180
2181         /* Trick#1: The loss is proven. */
2182         if (tp->lost_out)
2183                 return true;
2184
2185         /* Not-A-Trick#2 : Classic rule... */
2186         if (tcp_dupack_heuristics(tp) > tp->reordering)
2187                 return true;
2188
2189         return false;
2190 }
2191
2192 /* Detect loss in event "A" above by marking head of queue up as lost.
2193  * For FACK or non-SACK(Reno) senders, the first "packets" number of segments
2194  * are considered lost. For RFC3517 SACK, a segment is considered lost if it
2195  * has at least tp->reordering SACKed seqments above it; "packets" refers to
2196  * the maximum SACKed segments to pass before reaching this limit.
2197  */
2198 static void tcp_mark_head_lost(struct sock *sk, int packets, int mark_head)
2199 {
2200         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2201         struct sk_buff *skb;
2202         int cnt, oldcnt, lost;
2203         unsigned int mss;
2204         /* Use SACK to deduce losses of new sequences sent during recovery */
2205         const u32 loss_high = tcp_is_sack(tp) ?  tp->snd_nxt : tp->high_seq;
2206
2207         WARN_ON(packets > tp->packets_out);
2208         if (tp->lost_skb_hint) {
2209                 skb = tp->lost_skb_hint;
2210                 cnt = tp->lost_cnt_hint;
2211                 /* Head already handled? */
2212                 if (mark_head && skb != tcp_write_queue_head(sk))
2213                         return;
2214         } else {
2215                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2216                 cnt = 0;
2217         }
2218
2219         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2220                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2221                         break;
2222                 /* TODO: do this better */
2223                 /* this is not the most efficient way to do this... */
2224                 tp->lost_skb_hint = skb;
2225                 tp->lost_cnt_hint = cnt;
2226
2227                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, loss_high))
2228                         break;
2229
2230                 oldcnt = cnt;
2231                 if (tcp_is_fack(tp) || tcp_is_reno(tp) ||
2232                     (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
2233                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
2234
2235                 if (cnt > packets) {
2236                         if ((tcp_is_sack(tp) && !tcp_is_fack(tp)) ||
2237                             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) ||
2238                             (oldcnt >= packets))
2239                                 break;
2240
2241                         mss = tcp_skb_mss(skb);
2242                         /* If needed, chop off the prefix to mark as lost. */
2243                         lost = (packets - oldcnt) * mss;
2244                         if (lost < skb->len &&
2245                             tcp_fragment(sk, skb, lost, mss, GFP_ATOMIC) < 0)
2246                                 break;
2247                         cnt = packets;
2248                 }
2249
2250                 tcp_skb_mark_lost(tp, skb);
2251
2252                 if (mark_head)
2253                         break;
2254         }
2255         tcp_verify_left_out(tp);
2256 }
2257
2258 /* Account newly detected lost packet(s) */
2259
2260 static void tcp_update_scoreboard(struct sock *sk, int fast_rexmit)
2261 {
2262         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2263
2264         if (tcp_is_reno(tp)) {
2265                 tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2266         } else if (tcp_is_fack(tp)) {
2267                 int lost = tp->fackets_out - tp->reordering;
2268                 if (lost <= 0)
2269                         lost = 1;
2270                 tcp_mark_head_lost(sk, lost, 0);
2271         } else {
2272                 int sacked_upto = tp->sacked_out - tp->reordering;
2273                 if (sacked_upto >= 0)
2274                         tcp_mark_head_lost(sk, sacked_upto, 0);
2275                 else if (fast_rexmit)
2276                         tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2277         }
2278 }
2279
2280 static bool tcp_tsopt_ecr_before(const struct tcp_sock *tp, u32 when)
2281 {
2282         return tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2283                before(tp->rx_opt.rcv_tsecr, when);
2284 }
2285
2286 /* skb is spurious retransmitted if the returned timestamp echo
2287  * reply is prior to the skb transmission time
2288  */
2289 static bool tcp_skb_spurious_retrans(const struct tcp_sock *tp,
2290                                      const struct sk_buff *skb)
2291 {
2292         return (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS) &&
2293                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tcp_skb_timestamp(skb));
2294 }
2295
2296 /* Nothing was retransmitted or returned timestamp is less
2297  * than timestamp of the first retransmission.
2298  */
2299 static inline bool tcp_packet_delayed(const struct tcp_sock *tp)
2300 {
2301         return !tp->retrans_stamp ||
2302                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tp->retrans_stamp);
2303 }
2304
2305 /* Undo procedures. */
2306
2307 /* We can clear retrans_stamp when there are no retransmissions in the
2308  * window. It would seem that it is trivially available for us in
2309  * tp->retrans_out, however, that kind of assumptions doesn't consider
2310  * what will happen if errors occur when sending retransmission for the
2311  * second time. ...It could the that such segment has only
2312  * TCPCB_EVER_RETRANS set at the present time. It seems that checking
2313  * the head skb is enough except for some reneging corner cases that
2314  * are not worth the effort.
2315  *
2316  * Main reason for all this complexity is the fact that connection dying
2317  * time now depends on the validity of the retrans_stamp, in particular,
2318  * that successive retransmissions of a segment must not advance
2319  * retrans_stamp under any conditions.
2320  */
2321 static bool tcp_any_retrans_done(const struct sock *sk)
2322 {
2323         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2324         struct sk_buff *skb;
2325
2326         if (tp->retrans_out)
2327                 return true;
2328
2329         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2330         if (unlikely(skb && TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS))
2331                 return true;
2332
2333         return false;
2334 }
2335
2336 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
2337 static void DBGUNDO(struct sock *sk, const char *msg)
2338 {
2339         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2340         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
2341
2342         if (sk->sk_family == AF_INET) {
2343                 pr_debug("Undo %s %pI4/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2344                          msg,
2345                          &inet->inet_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2346                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2347                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2348                          tp->packets_out);
2349         }
2350 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
2351         else if (sk->sk_family == AF_INET6) {
2352                 pr_debug("Undo %s %pI6/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2353                          msg,
2354                          &sk->sk_v6_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2355                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2356                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2357                          tp->packets_out);
2358         }
2359 #endif
2360 }
2361 #else
2362 #define DBGUNDO(x...) do { } while (0)
2363 #endif
2364
2365 static void tcp_undo_cwnd_reduction(struct sock *sk, bool unmark_loss)
2366 {
2367         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2368
2369         if (unmark_loss) {
2370                 struct sk_buff *skb;
2371
2372                 tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2373                         if (skb == tcp_send_head(sk))
2374                                 break;
2375                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
2376                 }
2377                 tp->lost_out = 0;
2378                 tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2379         }
2380
2381         if (tp->prior_ssthresh) {
2382                 const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2383
2384                 tp->snd_cwnd = icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd(sk);
2385
2386                 if (tp->prior_ssthresh > tp->snd_ssthresh) {
2387                         tp->snd_ssthresh = tp->prior_ssthresh;
2388                         tcp_ecn_withdraw_cwr(tp);
2389                 }
2390         }
2391         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2392         tp->undo_marker = 0;
2393 }
2394
2395 static inline bool tcp_may_undo(const struct tcp_sock *tp)
2396 {
2397         return tp->undo_marker && (!tp->undo_retrans || tcp_packet_delayed(tp));
2398 }
2399
2400 /* People celebrate: "We love our President!" */
2401 static bool tcp_try_undo_recovery(struct sock *sk)
2402 {
2403         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2404
2405         if (tcp_may_undo(tp)) {
2406                 int mib_idx;
2407
2408                 /* Happy end! We did not retransmit anything
2409                  * or our original transmission succeeded.
2410                  */
2411                 DBGUNDO(sk, inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss ? "loss" : "retrans");
2412                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2413                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
2414                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO;
2415                 else
2416                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFULLUNDO;
2417
2418                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2419         }
2420         if (tp->snd_una == tp->high_seq && tcp_is_reno(tp)) {
2421                 /* Hold old state until something *above* high_seq
2422                  * is ACKed. For Reno it is MUST to prevent false
2423                  * fast retransmits (RFC2582). SACK TCP is safe. */
2424                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2425                         tp->retrans_stamp = 0;
2426                 return true;
2427         }
2428         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2429         return false;
2430 }
2431
2432 /* Try to undo cwnd reduction, because D-SACKs acked all retransmitted data */
2433 static bool tcp_try_undo_dsack(struct sock *sk)
2434 {
2435         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2436
2437         if (tp->undo_marker && !tp->undo_retrans) {
2438                 DBGUNDO(sk, "D-SACK");
2439                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2440                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKUNDO);
2441                 return true;
2442         }
2443         return false;
2444 }
2445
2446 /* Undo during loss recovery after partial ACK or using F-RTO. */
2447 static bool tcp_try_undo_loss(struct sock *sk, bool frto_undo)
2448 {
2449         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2450
2451         if (frto_undo || tcp_may_undo(tp)) {
2452                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2453
2454                 DBGUNDO(sk, "partial loss");
2455                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO);
2456                 if (frto_undo)
2457                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2458                                         LINUX_MIB_TCPSPURIOUSRTOS);
2459                 inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2460                 if (frto_undo || tcp_is_sack(tp))
2461                         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2462                 return true;
2463         }
2464         return false;
2465 }
2466
2467 /* The cwnd reduction in CWR and Recovery uses the PRR algorithm in RFC 6937.
2468  * It computes the number of packets to send (sndcnt) based on packets newly
2469  * delivered:
2470  *   1) If the packets in flight is larger than ssthresh, PRR spreads the
2471  *      cwnd reductions across a full RTT.
2472  *   2) Otherwise PRR uses packet conservation to send as much as delivered.
2473  *      But when the retransmits are acked without further losses, PRR
2474  *      slow starts cwnd up to ssthresh to speed up the recovery.
2475  */
2476 static void tcp_init_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2477 {
2478         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2479
2480         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2481         tp->tlp_high_seq = 0;
2482         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2483         tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
2484         tp->prr_delivered = 0;
2485         tp->prr_out = 0;
2486         tp->snd_ssthresh = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2487         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2488 }
2489
2490 void tcp_cwnd_reduction(struct sock *sk, int newly_acked_sacked, int flag)
2491 {
2492         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2493         int sndcnt = 0;
2494         int delta = tp->snd_ssthresh - tcp_packets_in_flight(tp);
2495
2496         if (newly_acked_sacked <= 0 || WARN_ON_ONCE(!tp->prior_cwnd))
2497                 return;
2498
2499         tp->prr_delivered += newly_acked_sacked;
2500         if (delta < 0) {
2501                 u64 dividend = (u64)tp->snd_ssthresh * tp->prr_delivered +
2502                                tp->prior_cwnd - 1;
2503                 sndcnt = div_u64(dividend, tp->prior_cwnd) - tp->prr_out;
2504         } else if ((flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED) &&
2505                    !(flag & FLAG_LOST_RETRANS)) {
2506                 sndcnt = min_t(int, delta,
2507                                max_t(int, tp->prr_delivered - tp->prr_out,
2508                                      newly_acked_sacked) + 1);
2509         } else {
2510                 sndcnt = min(delta, newly_acked_sacked);
2511         }
2512         /* Force a fast retransmit upon entering fast recovery */
2513         sndcnt = max(sndcnt, (tp->prr_out ? 0 : 1));
2514         tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + sndcnt;
2515 }
2516
2517 static inline void tcp_end_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2518 {
2519         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2520
2521         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
2522                 return;
2523
2524         /* Reset cwnd to ssthresh in CWR or Recovery (unless it's undone) */
2525         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_CWR ||
2526             (tp->undo_marker && tp->snd_ssthresh < TCP_INFINITE_SSTHRESH)) {
2527                 tp->snd_cwnd = tp->snd_ssthresh;
2528                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2529         }
2530         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_COMPLETE_CWR);
2531 }
2532
2533 /* Enter CWR state. Disable cwnd undo since congestion is proven with ECN */
2534 void tcp_enter_cwr(struct sock *sk)
2535 {
2536         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2537
2538         tp->prior_ssthresh = 0;
2539         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
2540                 tp->undo_marker = 0;
2541                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2542                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
2543         }
2544 }
2545 EXPORT_SYMBOL(tcp_enter_cwr);
2546
2547 static void tcp_try_keep_open(struct sock *sk)
2548 {
2549         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2550         int state = TCP_CA_Open;
2551
2552         if (tcp_left_out(tp) || tcp_any_retrans_done(sk))
2553                 state = TCP_CA_Disorder;
2554
2555         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != state) {
2556                 tcp_set_ca_state(sk, state);
2557                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2558         }
2559 }
2560
2561 static void tcp_try_to_open(struct sock *sk, int flag)
2562 {
2563         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2564
2565         tcp_verify_left_out(tp);
2566
2567         if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2568                 tp->retrans_stamp = 0;
2569
2570         if (flag & FLAG_ECE)
2571                 tcp_enter_cwr(sk);
2572
2573         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR) {
2574                 tcp_try_keep_open(sk);
2575         }
2576 }
2577
2578 static void tcp_mtup_probe_failed(struct sock *sk)
2579 {
2580         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2581
2582         icsk->icsk_mtup.search_high = icsk->icsk_mtup.probe_size - 1;
2583         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2584         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPFAIL);
2585 }
2586
2587 static void tcp_mtup_probe_success(struct sock *sk)
2588 {
2589         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2590         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2591
2592         /* FIXME: breaks with very large cwnd */
2593         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2594         tp->snd_cwnd = tp->snd_cwnd *
2595                        tcp_mss_to_mtu(sk, tp->mss_cache) /
2596                        icsk->icsk_mtup.probe_size;
2597         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2598         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2599         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2600
2601         icsk->icsk_mtup.search_low = icsk->icsk_mtup.probe_size;
2602         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2603         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
2604         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPSUCCESS);
2605 }
2606
2607 /* Do a simple retransmit without using the backoff mechanisms in
2608  * tcp_timer. This is used for path mtu discovery.
2609  * The socket is already locked here.
2610  */
2611 void tcp_simple_retransmit(struct sock *sk)
2612 {
2613         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2614         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2615         struct sk_buff *skb;
2616         unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
2617         u32 prior_lost = tp->lost_out;
2618
2619         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2620                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2621                         break;
2622                 if (tcp_skb_seglen(skb) > mss &&
2623                     !(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
2624                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2625                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
2626                                 tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
2627                         }
2628                         tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(tp, skb);
2629                 }
2630         }
2631
2632         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2633
2634         if (prior_lost == tp->lost_out)
2635                 return;
2636
2637         if (tcp_is_reno(tp))
2638                 tcp_limit_reno_sacked(tp);
2639
2640         tcp_verify_left_out(tp);
2641
2642         /* Don't muck with the congestion window here.
2643          * Reason is that we do not increase amount of _data_
2644          * in network, but units changed and effective
2645          * cwnd/ssthresh really reduced now.
2646          */
2647         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) {
2648                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2649                 tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2650                 tp->prior_ssthresh = 0;
2651                 tp->undo_marker = 0;
2652                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2653         }
2654         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2655 }
2656 EXPORT_SYMBOL(tcp_simple_retransmit);
2657
2658 void tcp_enter_recovery(struct sock *sk, bool ece_ack)
2659 {
2660         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2661         int mib_idx;
2662
2663         if (tcp_is_reno(tp))
2664                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENORECOVERY;
2665         else
2666                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKRECOVERY;
2667
2668         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2669
2670         tp->prior_ssthresh = 0;
2671         tcp_init_undo(tp);
2672
2673         if (!tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
2674                 if (!ece_ack)
2675                         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2676                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2677         }
2678         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Recovery);
2679 }
2680
2681 /* Process an ACK in CA_Loss state. Move to CA_Open if lost data are
2682  * recovered or spurious. Otherwise retransmits more on partial ACKs.
2683  */
2684 static void tcp_process_loss(struct sock *sk, int flag, bool is_dupack,
2685                              int *rexmit)
2686 {
2687         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2688         bool recovered = !before(tp->snd_una, tp->high_seq);
2689
2690         if ((flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED) &&
2691             tcp_try_undo_loss(sk, false))
2692                 return;
2693
2694         /* The ACK (s)acks some never-retransmitted data meaning not all
2695          * the data packets before the timeout were lost. Therefore we
2696          * undo the congestion window and state. This is essentially
2697          * the operation in F-RTO (RFC5682 section 3.1 step 3.b). Since
2698          * a retransmitted skb is permantly marked, we can apply such an
2699          * operation even if F-RTO was not used.
2700          */
2701         if ((flag & FLAG_ORIG_SACK_ACKED) &&
2702             tcp_try_undo_loss(sk, tp->undo_marker))
2703                 return;
2704
2705         if (tp->frto) { /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 (sack enhanced version). */
2706                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq)) {
2707                         if (flag & FLAG_DATA_SACKED || is_dupack)
2708                                 tp->frto = 0; /* Step 3.a. loss was real */
2709                 } else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED && !recovered) {
2710                         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2711                         /* Step 2.b. Try send new data (but deferred until cwnd
2712                          * is updated in tcp_ack()). Otherwise fall back to
2713                          * the conventional recovery.
2714                          */
2715                         if (tcp_send_head(sk) &&
2716                             after(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt)) {
2717                                 *rexmit = REXMIT_NEW;
2718                                 return;
2719                         }
2720                         tp->frto = 0;
2721                 }
2722         }
2723
2724         if (recovered) {
2725                 /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 2.a and 1st part of step 3.a */
2726                 tcp_try_undo_recovery(sk);
2727                 return;
2728         }
2729         if (tcp_is_reno(tp)) {
2730                 /* A Reno DUPACK means new data in F-RTO step 2.b above are
2731                  * delivered. Lower inflight to clock out (re)tranmissions.
2732                  */
2733                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq) && is_dupack)
2734                         tcp_add_reno_sack(sk);
2735                 else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2736                         tcp_reset_reno_sack(tp);
2737         }
2738         *rexmit = REXMIT_LOST;
2739 }
2740
2741 /* Undo during fast recovery after partial ACK. */
2742 static bool tcp_try_undo_partial(struct sock *sk, const int acked)
2743 {
2744         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2745
2746         if (tp->undo_marker && tcp_packet_delayed(tp)) {
2747                 /* Plain luck! Hole if filled with delayed
2748                  * packet, rather than with a retransmit.
2749                  */
2750                 tcp_update_reordering(sk, tcp_fackets_out(tp) + acked, 1);
2751
2752                 /* We are getting evidence that the reordering degree is higher
2753                  * than we realized. If there are no retransmits out then we
2754                  * can undo. Otherwise we clock out new packets but do not
2755                  * mark more packets lost or retransmit more.
2756                  */
2757                 if (tp->retrans_out)
2758                         return true;
2759
2760                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2761                         tp->retrans_stamp = 0;
2762
2763                 DBGUNDO(sk, "partial recovery");
2764                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2765                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPARTIALUNDO);
2766                 tcp_try_keep_open(sk);
2767                 return true;
2768         }
2769         return false;
2770 }
2771
2772 static void tcp_rack_identify_loss(struct sock *sk, int *ack_flag)
2773 {
2774         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2775
2776         /* Use RACK to detect loss */
2777         if (sysctl_tcp_recovery & TCP_RACK_LOSS_DETECTION) {
2778                 u32 prior_retrans = tp->retrans_out;
2779
2780                 tcp_rack_mark_lost(sk);
2781                 if (prior_retrans > tp->retrans_out)
2782                         *ack_flag |= FLAG_LOST_RETRANS;
2783         }
2784 }
2785
2786 /* Process an event, which can update packets-in-flight not trivially.
2787  * Main goal of this function is to calculate new estimate for left_out,
2788  * taking into account both packets sitting in receiver's buffer and
2789  * packets lost by network.
2790  *
2791  * Besides that it updates the congestion state when packet loss or ECN
2792  * is detected. But it does not reduce the cwnd, it is done by the
2793  * congestion control later.
2794  *
2795  * It does _not_ decide what to send, it is made in function
2796  * tcp_xmit_retransmit_queue().
2797  */
2798 static void tcp_fastretrans_alert(struct sock *sk, const int acked,
2799                                   bool is_dupack, int *ack_flag, int *rexmit)
2800 {
2801         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2802         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2803         int fast_rexmit = 0, flag = *ack_flag;
2804         bool do_lost = is_dupack || ((flag & FLAG_DATA_SACKED) &&
2805                                     (tcp_fackets_out(tp) > tp->reordering));
2806
2807         if (WARN_ON(!tp->packets_out && tp->sacked_out))
2808                 tp->sacked_out = 0;
2809         if (WARN_ON(!tp->sacked_out && tp->fackets_out))
2810                 tp->fackets_out = 0;
2811
2812         /* Now state machine starts.
2813          * A. ECE, hence prohibit cwnd undoing, the reduction is required. */
2814         if (flag & FLAG_ECE)
2815                 tp->prior_ssthresh = 0;
2816
2817         /* B. In all the states check for reneging SACKs. */
2818         if (tcp_check_sack_reneging(sk, flag))
2819                 return;
2820
2821         /* C. Check consistency of the current state. */
2822         tcp_verify_left_out(tp);
2823
2824         /* D. Check state exit conditions. State can be terminated
2825          *    when high_seq is ACKed. */
2826         if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open) {
2827                 WARN_ON(tp->retrans_out != 0);
2828                 tp->retrans_stamp = 0;
2829         } else if (!before(tp->snd_una, tp->high_seq)) {
2830                 switch (icsk->icsk_ca_state) {
2831                 case TCP_CA_CWR:
2832                         /* CWR is to be held something *above* high_seq
2833                          * is ACKed for CWR bit to reach receiver. */
2834                         if (tp->snd_una != tp->high_seq) {
2835                                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2836                                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2837                         }
2838                         break;
2839
2840                 case TCP_CA_Recovery:
2841                         if (tcp_is_reno(tp))
2842                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2843                         if (tcp_try_undo_recovery(sk))
2844                                 return;
2845                         tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2846                         break;
2847                 }
2848         }
2849
2850         /* E. Process state. */
2851         switch (icsk->icsk_ca_state) {
2852         case TCP_CA_Recovery:
2853                 if (!(flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) {
2854                         if (tcp_is_reno(tp) && is_dupack)
2855                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2856                 } else {
2857                         if (tcp_try_undo_partial(sk, acked))
2858                                 return;
2859                         /* Partial ACK arrived. Force fast retransmit. */
2860                         do_lost = tcp_is_reno(tp) ||
2861                                   tcp_fackets_out(tp) > tp->reordering;
2862                 }
2863                 if (tcp_try_undo_dsack(sk)) {
2864                         tcp_try_keep_open(sk);
2865                         return;
2866                 }
2867                 tcp_rack_identify_loss(sk, ack_flag);
2868                 break;
2869         case TCP_CA_Loss:
2870                 tcp_process_loss(sk, flag, is_dupack, rexmit);
2871                 tcp_rack_identify_loss(sk, ack_flag);
2872                 if (!(icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open ||
2873                       (*ack_flag & FLAG_LOST_RETRANS)))
2874                         return;
2875                 /* Change state if cwnd is undone or retransmits are lost */
2876         default:
2877                 if (tcp_is_reno(tp)) {
2878                         if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2879                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2880                         if (is_dupack)
2881                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2882                 }
2883
2884                 if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder)
2885                         tcp_try_undo_dsack(sk);
2886
2887                 tcp_rack_identify_loss(sk, ack_flag);
2888                 if (!tcp_time_to_recover(sk, flag)) {
2889                         tcp_try_to_open(sk, flag);
2890                         return;
2891                 }
2892
2893                 /* MTU probe failure: don't reduce cwnd */
2894                 if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR &&
2895                     icsk->icsk_mtup.probe_size &&
2896                     tp->snd_una == tp->mtu_probe.probe_seq_start) {
2897                         tcp_mtup_probe_failed(sk);
2898                         /* Restores the reduction we did in tcp_mtup_probe() */
2899                         tp->snd_cwnd++;
2900                         tcp_simple_retransmit(sk);
2901                         return;
2902                 }
2903
2904                 /* Otherwise enter Recovery state */
2905                 tcp_enter_recovery(sk, (flag & FLAG_ECE));
2906                 fast_rexmit = 1;
2907         }
2908
2909         if (do_lost)
2910                 tcp_update_scoreboard(sk, fast_rexmit);
2911         *rexmit = REXMIT_LOST;
2912 }
2913
2914 static void tcp_update_rtt_min(struct sock *sk, u32 rtt_us)
2915 {
2916         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2917         u32 wlen = sysctl_tcp_min_rtt_wlen * HZ;
2918
2919         minmax_running_min(&tp->rtt_min, wlen, tcp_jiffies32,
2920                            rtt_us ? : jiffies_to_usecs(1));
2921 }
2922
2923 static bool tcp_ack_update_rtt(struct sock *sk, const int flag,
2924                                long seq_rtt_us, long sack_rtt_us,
2925                                long ca_rtt_us, struct rate_sample *rs)
2926 {
2927         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2928
2929         /* Prefer RTT measured from ACK's timing to TS-ECR. This is because
2930          * broken middle-boxes or peers may corrupt TS-ECR fields. But
2931          * Karn's algorithm forbids taking RTT if some retransmitted data
2932          * is acked (RFC6298).
2933          */
2934         if (seq_rtt_us < 0)
2935                 seq_rtt_us = sack_rtt_us;
2936
2937         /* RTTM Rule: A TSecr value received in a segment is used to
2938          * update the averaged RTT measurement only if the segment
2939          * acknowledges some new data, i.e., only if it advances the
2940          * left edge of the send window.
2941          * See draft-ietf-tcplw-high-performance-00, section 3.3.
2942          */
2943         if (seq_rtt_us < 0 && tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2944             flag & FLAG_ACKED) {
2945                 u32 delta = tcp_time_stamp(tp) - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
2946                 u32 delta_us = delta * (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
2947
2948                 seq_rtt_us = ca_rtt_us = delta_us;
2949         }
2950         rs->rtt_us = ca_rtt_us; /* RTT of last (S)ACKed packet (or -1) */
2951         if (seq_rtt_us < 0)
2952                 return false;
2953
2954         /* ca_rtt_us >= 0 is counting on the invariant that ca_rtt_us is
2955          * always taken together with ACK, SACK, or TS-opts. Any negative
2956          * values will be skipped with the seq_rtt_us < 0 check above.
2957          */
2958         tcp_update_rtt_min(sk, ca_rtt_us);
2959         tcp_rtt_estimator(sk, seq_rtt_us);
2960         tcp_set_rto(sk);
2961
2962         /* RFC6298: only reset backoff on valid RTT measurement. */
2963         inet_csk(sk)->icsk_backoff = 0;
2964         return true;
2965 }
2966
2967 /* Compute time elapsed between (last) SYNACK and the ACK completing 3WHS. */
2968 void tcp_synack_rtt_meas(struct sock *sk, struct request_sock *req)
2969 {
2970         struct rate_sample rs;
2971         long rtt_us = -1L;
2972
2973         if (req && !req->num_retrans && tcp_rsk(req)->snt_synack)
2974                 rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tcp_clock_us(), tcp_rsk(req)->snt_synack);
2975
2976         tcp_ack_update_rtt(sk, FLAG_SYN_ACKED, rtt_us, -1L, rtt_us, &rs);
2977 }
2978
2979
2980 static void tcp_cong_avoid(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked)
2981 {
2982         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2983
2984         icsk->icsk_ca_ops->cong_avoid(sk, ack, acked);
2985         tcp_sk(sk)->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2986 }
2987
2988 /* Restart timer after forward progress on connection.
2989  * RFC2988 recommends to restart timer to now+rto.
2990  */
2991 void tcp_rearm_rto(struct sock *sk)
2992 {
2993         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2994         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2995
2996         /* If the retrans timer is currently being used by Fast Open
2997          * for SYN-ACK retrans purpose, stay put.
2998          */
2999         if (tp->fastopen_rsk)
3000                 return;
3001
3002         if (!tp->packets_out) {
3003                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS);
3004         } else {
3005                 u32 rto = inet_csk(sk)->icsk_rto;
3006                 /* Offset the time elapsed after installing regular RTO */
3007                 if (icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_REO_TIMEOUT ||
3008                     icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
3009                         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_head(sk);
3010                         u64 rto_time_stamp = skb->skb_mstamp +
3011                                              jiffies_to_usecs(rto);
3012                         s64 delta_us = rto_time_stamp - tp->tcp_mstamp;
3013                         /* delta_us may not be positive if the socket is locked
3014                          * when the retrans timer fires and is rescheduled.
3015                          */
3016                         if (delta_us > 0)
3017                                 rto = usecs_to_jiffies(delta_us);
3018                 }
3019                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS, rto,
3020                                           TCP_RTO_MAX);
3021         }
3022 }
3023
3024 /* If we get here, the whole TSO packet has not been acked. */
3025 static u32 tcp_tso_acked(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3026 {
3027         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3028         u32 packets_acked;
3029
3030         BUG_ON(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una));
3031
3032         packets_acked = tcp_skb_pcount(skb);
3033         if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3034                 return 0;
3035         packets_acked -= tcp_skb_pcount(skb);
3036
3037         if (packets_acked) {
3038                 BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) == 0);
3039                 BUG_ON(!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq));
3040         }
3041
3042         return packets_acked;
3043 }
3044
3045 static void tcp_ack_tstamp(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
3046                            u32 prior_snd_una)
3047 {
3048         const struct skb_shared_info *shinfo;
3049
3050         /* Avoid cache line misses to get skb_shinfo() and shinfo->tx_flags */
3051         if (likely(!TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack))
3052                 return;
3053
3054         shinfo = skb_shinfo(skb);
3055         if (!before(shinfo->tskey, prior_snd_una) &&
3056             before(shinfo->tskey, tcp_sk(sk)->snd_una))
3057                 __skb_tstamp_tx(skb, NULL, sk, SCM_TSTAMP_ACK);
3058 }
3059
3060 /* Remove acknowledged frames from the retransmission queue. If our packet
3061  * is before the ack sequence we can discard it as it's confirmed to have
3062  * arrived at the other end.
3063  */
3064 static int tcp_clean_rtx_queue(struct sock *sk, int prior_fackets,
3065                                u32 prior_snd_una, int *acked,
3066                                struct tcp_sacktag_state *sack)
3067 {
3068         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3069         u64 first_ackt, last_ackt;
3070         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3071         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
3072         u32 reord = tp->packets_out;
3073         bool fully_acked = true;
3074         long sack_rtt_us = -1L;
3075         long seq_rtt_us = -1L;
3076         long ca_rtt_us = -1L;
3077         struct sk_buff *skb;
3078         u32 pkts_acked = 0;
3079         u32 last_in_flight = 0;
3080         bool rtt_update;
3081         int flag = 0;
3082
3083         first_ackt = 0;
3084
3085         while ((skb = tcp_write_queue_head(sk)) && skb != tcp_send_head(sk)) {
3086                 struct tcp_skb_cb *scb = TCP_SKB_CB(skb);
3087                 u8 sacked = scb->sacked;
3088                 u32 acked_pcount;
3089
3090                 tcp_ack_tstamp(sk, skb, prior_snd_una);
3091
3092                 /* Determine how many packets and what bytes were acked, tso and else */
3093                 if (after(scb->end_seq, tp->snd_una)) {
3094                         if (tcp_skb_pcount(skb) == 1 ||
3095                             !after(tp->snd_una, scb->seq))
3096                                 break;
3097
3098                         acked_pcount = tcp_tso_acked(sk, skb);
3099                         if (!acked_pcount)
3100                                 break;
3101                         fully_acked = false;
3102                 } else {
3103                         /* Speedup tcp_unlink_write_queue() and next loop */
3104                         prefetchw(skb->next);
3105                         acked_pcount = tcp_skb_pcount(skb);
3106                 }
3107
3108                 if (unlikely(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
3109                         if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
3110                                 tp->retrans_out -= acked_pcount;
3111                         flag |= FLAG_RETRANS_DATA_ACKED;
3112                 } else if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
3113                         last_ackt = skb->skb_mstamp;
3114                         WARN_ON_ONCE(last_ackt == 0);
3115                         if (!first_ackt)
3116                                 first_ackt = last_ackt;
3117
3118                         last_in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight;
3119                         reord = min(pkts_acked, reord);
3120                         if (!after(scb->end_seq, tp->high_seq))
3121                                 flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3122                 }
3123
3124                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) {
3125                         tp->sacked_out -= acked_pcount;
3126                 } else if (tcp_is_sack(tp)) {
3127                         tp->delivered += acked_pcount;
3128                         if (!tcp_skb_spurious_retrans(tp, skb))
3129                                 tcp_rack_advance(tp, sacked, scb->end_seq,
3130                                                  skb->skb_mstamp);
3131                 }
3132                 if (sacked & TCPCB_LOST)
3133                         tp->lost_out -= acked_pcount;
3134
3135                 tp->packets_out -= acked_pcount;
3136                 pkts_acked += acked_pcount;
3137                 tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, sack->rate);
3138
3139                 /* Initial outgoing SYN's get put onto the write_queue
3140                  * just like anything else we transmit.  It is not
3141                  * true data, and if we misinform our callers that
3142                  * this ACK acks real data, we will erroneously exit
3143                  * connection startup slow start one packet too
3144                  * quickly.  This is severely frowned upon behavior.
3145                  */
3146                 if (likely(!(scb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
3147                         flag |= FLAG_DATA_ACKED;
3148                 } else {
3149                         flag |= FLAG_SYN_ACKED;
3150                         tp->retrans_stamp = 0;
3151                 }
3152
3153                 if (!fully_acked)
3154                         break;
3155
3156                 tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
3157                 sk_wmem_free_skb(sk, skb);
3158                 if (unlikely(skb == tp->retransmit_skb_hint))
3159                         tp->retransmit_skb_hint = NULL;
3160                 if (unlikely(skb == tp->lost_skb_hint))
3161                         tp->lost_skb_hint = NULL;
3162         }
3163
3164         if (!skb)
3165                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3166
3167         if (likely(between(tp->snd_up, prior_snd_una, tp->snd_una)))
3168                 tp->snd_up = tp->snd_una;
3169
3170         if (skb && (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
3171                 flag |= FLAG_SACK_RENEGING;
3172
3173         if (likely(first_ackt) && !(flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)) {
3174                 seq_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, first_ackt);
3175                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, last_ackt);
3176         }
3177         if (sack->first_sackt) {
3178                 sack_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->first_sackt);
3179                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->last_sackt);
3180         }
3181         rtt_update = tcp_ack_update_rtt(sk, flag, seq_rtt_us, sack_rtt_us,
3182                                         ca_rtt_us, sack->rate);
3183
3184         if (flag & FLAG_ACKED) {
3185                 tcp_rearm_rto(sk);
3186                 if (unlikely(icsk->icsk_mtup.probe_size &&
3187                              !after(tp->mtu_probe.probe_seq_end, tp->snd_una))) {
3188                         tcp_mtup_probe_success(sk);
3189                 }
3190
3191                 if (tcp_is_reno(tp)) {
3192                         tcp_remove_reno_sacks(sk, pkts_acked);
3193                 } else {
3194                         int delta;
3195
3196                         /* Non-retransmitted hole got filled? That's reordering */
3197                         if (reord < prior_fackets && reord <= tp->fackets_out)
3198                                 tcp_update_reordering(sk, tp->fackets_out - reord, 0);
3199
3200                         delta = tcp_is_fack(tp) ? pkts_acked :
3201                                                   prior_sacked - tp->sacked_out;
3202                         tp->lost_cnt_hint -= min(tp->lost_cnt_hint, delta);
3203                 }
3204
3205                 tp->fackets_out -= min(pkts_acked, tp->fackets_out);
3206
3207         } else if (skb && rtt_update && sack_rtt_us >= 0 &&
3208                    sack_rtt_us > tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, skb->skb_mstamp)) {
3209                 /* Do not re-arm RTO if the sack RTT is measured from data sent
3210                  * after when the head was last (re)transmitted. Otherwise the
3211                  * timeout may continue to extend in loss recovery.
3212                  */
3213                 tcp_rearm_rto(sk);
3214         }
3215
3216         if (icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked) {
3217                 struct ack_sample sample = { .pkts_acked = pkts_acked,
3218                                              .rtt_us = sack->rate->rtt_us,
3219                                              .in_flight = last_in_flight };
3220
3221                 icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked(sk, &sample);
3222         }
3223
3224 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3225         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
3226         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
3227         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
3228         if (!tp->packets_out && tcp_is_sack(tp)) {
3229                 icsk = inet_csk(sk);
3230                 if (tp->lost_out) {
3231                         pr_debug("Leak l=%u %d\n",
3232                                  tp->lost_out, icsk->icsk_ca_state);
3233                         tp->lost_out = 0;
3234                 }
3235                 if (tp->sacked_out) {
3236                         pr_debug("Leak s=%u %d\n",
3237                                  tp->sacked_out, icsk->icsk_ca_state);
3238                         tp->sacked_out = 0;
3239                 }
3240                 if (tp->retrans_out) {
3241                         pr_debug("Leak r=%u %d\n",
3242                                  tp->retrans_out, icsk->icsk_ca_state);
3243                         tp->retrans_out = 0;
3244                 }
3245         }
3246 #endif
3247         *acked = pkts_acked;
3248         return flag;
3249 }
3250
3251 static void tcp_ack_probe(struct sock *sk)
3252 {
3253         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3254         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3255
3256         /* Was it a usable window open? */
3257
3258         if (!after(TCP_SKB_CB(tcp_send_head(sk))->end_seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3259                 icsk->icsk_backoff = 0;
3260                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0);
3261                 /* Socket must be waked up by subsequent tcp_data_snd_check().
3262                  * This function is not for random using!
3263                  */
3264         } else {
3265                 unsigned long when = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
3266
3267                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3268                                           when, TCP_RTO_MAX);
3269         }
3270 }
3271
3272 static inline bool tcp_ack_is_dubious(const struct sock *sk, const int flag)
3273 {
3274         return !(flag & FLAG_NOT_DUP) || (flag & FLAG_CA_ALERT) ||
3275                 inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open;
3276 }
3277
3278 /* Decide wheather to run the increase function of congestion control. */
3279 static inline bool tcp_may_raise_cwnd(const struct sock *sk, const int flag)
3280 {
3281         /* If reordering is high then always grow cwnd whenever data is
3282          * delivered regardless of its ordering. Otherwise stay conservative
3283          * and only grow cwnd on in-order delivery (RFC5681). A stretched ACK w/
3284          * new SACK or ECE mark may first advance cwnd here and later reduce
3285          * cwnd in tcp_fastretrans_alert() based on more states.
3286          */
3287         if (tcp_sk(sk)->reordering > sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_reordering)
3288                 return flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS;
3289
3290         return flag & FLAG_DATA_ACKED;
3291 }
3292
3293 /* The "ultimate" congestion control function that aims to replace the rigid
3294  * cwnd increase and decrease control (tcp_cong_avoid,tcp_*cwnd_reduction).
3295  * It's called toward the end of processing an ACK with precise rate
3296  * information. All transmission or retransmission are delayed afterwards.
3297  */
3298 static void tcp_cong_control(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked_sacked,
3299                              int flag, const struct rate_sample *rs)
3300 {
3301         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3302
3303         if (icsk->icsk_ca_ops->cong_control) {
3304                 icsk->icsk_ca_ops->cong_control(sk, rs);
3305                 return;
3306         }
3307
3308         if (tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
3309                 /* Reduce cwnd if state mandates */
3310                 tcp_cwnd_reduction(sk, acked_sacked, flag);
3311         } else if (tcp_may_raise_cwnd(sk, flag)) {
3312                 /* Advance cwnd if state allows */
3313                 tcp_cong_avoid(sk, ack, acked_sacked);
3314         }
3315         tcp_update_pacing_rate(sk);
3316 }
3317
3318 /* Check that window update is acceptable.
3319  * The function assumes that snd_una<=ack<=snd_next.
3320  */
3321 static inline bool tcp_may_update_window(const struct tcp_sock *tp,
3322                                         const u32 ack, const u32 ack_seq,
3323                                         const u32 nwin)
3324 {
3325         return  after(ack, tp->snd_una) ||
3326                 after(ack_seq, tp->snd_wl1) ||
3327                 (ack_seq == tp->snd_wl1 && nwin > tp->snd_wnd);
3328 }
3329
3330 /* If we update tp->snd_una, also update tp->bytes_acked */
3331 static void tcp_snd_una_update(struct tcp_sock *tp, u32 ack)
3332 {
3333         u32 delta = ack - tp->snd_una;
3334
3335         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3336         tp->bytes_acked += delta;
3337         tp->snd_una = ack;
3338 }
3339
3340 /* If we update tp->rcv_nxt, also update tp->bytes_received */
3341 static void tcp_rcv_nxt_update(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3342 {
3343         u32 delta = seq - tp->rcv_nxt;
3344
3345         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3346         tp->bytes_received += delta;
3347         tp->rcv_nxt = seq;
3348 }
3349
3350 /* Update our send window.
3351  *
3352  * Window update algorithm, described in RFC793/RFC1122 (used in linux-2.2
3353  * and in FreeBSD. NetBSD's one is even worse.) is wrong.
3354  */
3355 static int tcp_ack_update_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, u32 ack,
3356                                  u32 ack_seq)
3357 {
3358         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3359         int flag = 0;
3360         u32 nwin = ntohs(tcp_hdr(skb)->window);
3361
3362         if (likely(!tcp_hdr(skb)->syn))
3363                 nwin <<= tp->rx_opt.snd_wscale;
3364
3365         if (tcp_may_update_window(tp, ack, ack_seq, nwin)) {
3366                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3367                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3368
3369                 if (tp->snd_wnd != nwin) {
3370                         tp->snd_wnd = nwin;
3371
3372                         /* Note, it is the only place, where
3373                          * fast path is recovered for sending TCP.
3374                          */
3375                         tp->pred_flags = 0;
3376                         tcp_fast_path_check(sk);
3377
3378                         if (tcp_send_head(sk))
3379                                 tcp_slow_start_after_idle_check(sk);
3380
3381                         if (nwin > tp->max_window) {
3382                                 tp->max_window = nwin;
3383                                 tcp_sync_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie);
3384                         }
3385                 }
3386         }
3387
3388         tcp_snd_una_update(tp, ack);
3389
3390         return flag;
3391 }
3392
3393 static bool __tcp_oow_rate_limited(struct net *net, int mib_idx,
3394                                    u32 *last_oow_ack_time)
3395 {
3396         if (*last_oow_ack_time) {
3397                 s32 elapsed = (s32)(tcp_jiffies32 - *last_oow_ack_time);
3398
3399                 if (0 <= elapsed && elapsed < sysctl_tcp_invalid_ratelimit) {
3400                         NET_INC_STATS(net, mib_idx);
3401                         return true;    /* rate-limited: don't send yet! */
3402                 }
3403         }
3404
3405         *last_oow_ack_time = tcp_jiffies32;
3406
3407         return false;   /* not rate-limited: go ahead, send dupack now! */
3408 }
3409
3410 /* Return true if we're currently rate-limiting out-of-window ACKs and
3411  * thus shouldn't send a dupack right now. We rate-limit dupacks in
3412  * response to out-of-window SYNs or ACKs to mitigate ACK loops or DoS
3413  * attacks that send repeated SYNs or ACKs for the same connection. To
3414  * do this, we do not send a duplicate SYNACK or ACK if the remote
3415  * endpoint is sending out-of-window SYNs or pure ACKs at a high rate.
3416  */
3417 bool tcp_oow_rate_limited(struct net *net, const struct sk_buff *skb,
3418                           int mib_idx, u32 *last_oow_ack_time)
3419 {
3420         /* Data packets without SYNs are not likely part of an ACK loop. */
3421         if ((TCP_SKB_CB(skb)->seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) &&
3422             !tcp_hdr(skb)->syn)
3423                 return false;
3424
3425         return __tcp_oow_rate_limited(net, mib_idx, last_oow_ack_time);
3426 }
3427
3428 /* RFC 5961 7 [ACK Throttling] */
3429 static void tcp_send_challenge_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3430 {
3431         /* unprotected vars, we dont care of overwrites */
3432         static u32 challenge_timestamp;
3433         static unsigned int challenge_count;
3434         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3435         u32 count, now;
3436
3437         /* First check our per-socket dupack rate limit. */
3438         if (__tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk),
3439                                    LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDCHALLENGE,
3440                                    &tp->last_oow_ack_time))
3441                 return;
3442
3443         /* Then check host-wide RFC 5961 rate limit. */
3444         now = jiffies / HZ;
3445         if (now != challenge_timestamp) {
3446                 u32 half = (sysctl_tcp_challenge_ack_limit + 1) >> 1;
3447
3448                 challenge_timestamp = now;
3449                 WRITE_ONCE(challenge_count, half +
3450                            prandom_u32_max(sysctl_tcp_challenge_ack_limit));
3451         }
3452         count = READ_ONCE(challenge_count);
3453         if (count > 0) {
3454                 WRITE_ONCE(challenge_count, count - 1);
3455                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPCHALLENGEACK);
3456                 tcp_send_ack(sk);
3457         }
3458 }
3459
3460 static void tcp_store_ts_recent(struct tcp_sock *tp)
3461 {
3462         tp->rx_opt.ts_recent = tp->rx_opt.rcv_tsval;
3463         tp->rx_opt.ts_recent_stamp = get_seconds();
3464 }
3465
3466 static void tcp_replace_ts_recent(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3467 {
3468         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && !after(seq, tp->rcv_wup)) {
3469                 /* PAWS bug workaround wrt. ACK frames, the PAWS discard
3470                  * extra check below makes sure this can only happen
3471                  * for pure ACK frames.  -DaveM
3472                  *
3473                  * Not only, also it occurs for expired timestamps.
3474                  */
3475
3476                 if (tcp_paws_check(&tp->rx_opt, 0))
3477                         tcp_store_ts_recent(tp);
3478         }
3479 }
3480
3481 /* This routine deals with acks during a TLP episode.
3482  * We mark the end of a TLP episode on receiving TLP dupack or when
3483  * ack is after tlp_high_seq.
3484  * Ref: loss detection algorithm in draft-dukkipati-tcpm-tcp-loss-probe.
3485  */
3486 static void tcp_process_tlp_ack(struct sock *sk, u32 ack, int flag)
3487 {
3488         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3489
3490         if (before(ack, tp->tlp_high_seq))
3491                 return;
3492
3493         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK) {
3494                 /* This DSACK means original and TLP probe arrived; no loss */
3495                 tp->tlp_high_seq = 0;
3496         } else if (after(ack, tp->tlp_high_seq)) {
3497                 /* ACK advances: there was a loss, so reduce cwnd. Reset
3498                  * tlp_high_seq in tcp_init_cwnd_reduction()
3499                  */
3500                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
3501                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
3502                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
3503                 tcp_try_keep_open(sk);
3504                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
3505                                 LINUX_MIB_TCPLOSSPROBERECOVERY);
3506         } else if (!(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED |
3507                              FLAG_NOT_DUP | FLAG_DATA_SACKED))) {
3508                 /* Pure dupack: original and TLP probe arrived; no loss */
3509                 tp->tlp_high_seq = 0;
3510         }
3511 }
3512
3513 static inline void tcp_in_ack_event(struct sock *sk, u32 flags)
3514 {
3515         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3516
3517         if (icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event)
3518                 icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event(sk, flags);
3519 }
3520
3521 /* Congestion control has updated the cwnd already. So if we're in
3522  * loss recovery then now we do any new sends (for FRTO) or
3523  * retransmits (for CA_Loss or CA_recovery) that make sense.
3524  */
3525 static void tcp_xmit_recovery(struct sock *sk, int rexmit)
3526 {
3527         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3528
3529         if (rexmit == REXMIT_NONE)
3530                 return;
3531
3532         if (unlikely(rexmit == 2)) {
3533                 __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk),
3534                                           TCP_NAGLE_OFF);
3535                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq))
3536                         return;
3537                 tp->frto = 0;
3538         }
3539         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3540 }
3541
3542 /* This routine deals with incoming acks, but not outgoing ones. */
3543 static int tcp_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int flag)
3544 {
3545         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3546         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3547         struct tcp_sacktag_state sack_state;
3548         struct rate_sample rs = { .prior_delivered = 0 };
3549         u32 prior_snd_una = tp->snd_una;
3550         u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3551         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3552         bool is_dupack = false;
3553         u32 prior_fackets;
3554         int prior_packets = tp->packets_out;
3555         u32 delivered = tp->delivered;
3556         u32 lost = tp->lost;
3557         int acked = 0; /* Number of packets newly acked */
3558         int rexmit = REXMIT_NONE; /* Flag to (re)transmit to recover losses */
3559
3560         sack_state.first_sackt = 0;
3561         sack_state.rate = &rs;
3562
3563         /* We very likely will need to access write queue head. */
3564         prefetchw(sk->sk_write_queue.next);
3565
3566         /* If the ack is older than previous acks
3567          * then we can probably ignore it.
3568          */
3569         if (before(ack, prior_snd_una)) {
3570                 /* RFC 5961 5.2 [Blind Data Injection Attack].[Mitigation] */
3571                 if (before(ack, prior_snd_una - tp->max_window)) {
3572                         if (!(flag & FLAG_NO_CHALLENGE_ACK))
3573                                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
3574                         return -1;
3575                 }
3576                 goto old_ack;
3577         }
3578
3579         /* If the ack includes data we haven't sent yet, discard
3580          * this segment (RFC793 Section 3.9).
3581          */
3582         if (after(ack, tp->snd_nxt))
3583                 goto invalid_ack;
3584
3585         if (icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)
3586                 tcp_rearm_rto(sk);
3587
3588         if (after(ack, prior_snd_una)) {
3589                 flag |= FLAG_SND_UNA_ADVANCED;
3590                 icsk->icsk_retransmits = 0;
3591         }
3592
3593         prior_fackets = tp->fackets_out;
3594         rs.prior_in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
3595
3596         /* ts_recent update must be made after we are sure that the packet
3597          * is in window.
3598          */
3599         if (flag & FLAG_UPDATE_TS_RECENT)
3600                 tcp_replace_ts_recent(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
3601
3602         if (!(flag & FLAG_SLOWPATH) && after(ack, prior_snd_una)) {
3603                 /* Window is constant, pure forward advance.
3604                  * No more checks are required.
3605                  * Note, we use the fact that SND.UNA>=SND.WL2.
3606                  */
3607                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3608                 tcp_snd_una_update(tp, ack);
3609                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3610
3611                 tcp_in_ack_event(sk, CA_ACK_WIN_UPDATE);
3612
3613                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPACKS);
3614         } else {
3615                 u32 ack_ev_flags = CA_ACK_SLOWPATH;
3616
3617                 if (ack_seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
3618                         flag |= FLAG_DATA;
3619                 else
3620                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPUREACKS);
3621
3622                 flag |= tcp_ack_update_window(sk, skb, ack, ack_seq);
3623
3624                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked)
3625                         flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3626                                                         &sack_state);
3627
3628                 if (tcp_ecn_rcv_ecn_echo(tp, tcp_hdr(skb))) {
3629                         flag |= FLAG_ECE;
3630                         ack_ev_flags |= CA_ACK_ECE;
3631                 }
3632
3633                 if (flag & FLAG_WIN_UPDATE)
3634                         ack_ev_flags |= CA_ACK_WIN_UPDATE;
3635
3636                 tcp_in_ack_event(sk, ack_ev_flags);
3637         }
3638
3639         /* We passed data and got it acked, remove any soft error
3640          * log. Something worked...
3641          */
3642         sk->sk_err_soft = 0;
3643         icsk->icsk_probes_out = 0;
3644         tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3645         if (!prior_packets)
3646                 goto no_queue;
3647
3648         /* See if we can take anything off of the retransmit queue. */
3649         flag |= tcp_clean_rtx_queue(sk, prior_fackets, prior_snd_una, &acked,
3650                                     &sack_state);
3651
3652         if (tcp_ack_is_dubious(sk, flag)) {
3653                 is_dupack = !(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED | FLAG_NOT_DUP));
3654                 tcp_fastretrans_alert(sk, acked, is_dupack, &flag, &rexmit);
3655         }
3656         if (tp->tlp_high_seq)
3657                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3658
3659         if ((flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS) || !(flag & FLAG_NOT_DUP))
3660                 sk_dst_confirm(sk);
3661
3662         if (icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_RETRANS)
3663                 tcp_schedule_loss_probe(sk);
3664         delivered = tp->delivered - delivered;  /* freshly ACKed or SACKed */
3665         lost = tp->lost - lost;                 /* freshly marked lost */
3666         tcp_rate_gen(sk, delivered, lost, sack_state.rate);
3667         tcp_cong_control(sk, ack, delivered, flag, sack_state.rate);
3668         tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3669         return 1;
3670
3671 no_queue:
3672         /* If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction. */
3673         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK)
3674                 tcp_fastretrans_alert(sk, acked, is_dupack, &flag, &rexmit);
3675         /* If this ack opens up a zero window, clear backoff.  It was
3676          * being used to time the probes, and is probably far higher than
3677          * it needs to be for normal retransmission.
3678          */
3679         if (tcp_send_head(sk))
3680                 tcp_ack_probe(sk);
3681
3682         if (tp->tlp_high_seq)
3683                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3684         return 1;
3685
3686 invalid_ack:
3687         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u after %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3688         return -1;
3689
3690 old_ack:
3691         /* If data was SACKed, tag it and see if we should send more data.
3692          * If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction.
3693          */
3694         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked) {
3695                 flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3696                                                 &sack_state);
3697                 tcp_fastretrans_alert(sk, acked, is_dupack, &flag, &rexmit);
3698                 tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3699         }
3700
3701         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u before %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3702         return 0;
3703 }
3704
3705 static void tcp_parse_fastopen_option(int len, const unsigned char *cookie,
3706                                       bool syn, struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3707                                       bool exp_opt)
3708 {
3709         /* Valid only in SYN or SYN-ACK with an even length.  */
3710         if (!foc || !syn || len < 0 || (len & 1))
3711                 return;
3712
3713         if (len >= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MIN &&
3714             len <= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MAX)
3715                 memcpy(foc->val, cookie, len);
3716         else if (len != 0)
3717                 len = -1;
3718         foc->len = len;
3719         foc->exp = exp_opt;
3720 }
3721
3722 /* Look for tcp options. Normally only called on SYN and SYNACK packets.
3723  * But, this can also be called on packets in the established flow when
3724  * the fast version below fails.
3725  */
3726 void tcp_parse_options(const struct net *net,
3727                        const struct sk_buff *skb,
3728                        struct tcp_options_received *opt_rx, int estab,
3729                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
3730 {
3731         const unsigned char *ptr;
3732         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3733         int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr);
3734
3735         ptr = (const unsigned char *)(th + 1);
3736         opt_rx->saw_tstamp = 0;
3737
3738         while (length > 0) {
3739                 int opcode = *ptr++;
3740                 int opsize;
3741
3742                 switch (opcode) {
3743                 case TCPOPT_EOL:
3744                         return;
3745                 case TCPOPT_NOP:        /* Ref: RFC 793 section 3.1 */
3746                         length--;
3747                         continue;
3748                 default:
3749                         opsize = *ptr++;
3750                         if (opsize < 2) /* "silly options" */
3751                                 return;
3752                         if (opsize > length)
3753                                 return; /* don't parse partial options */
3754                         switch (opcode) {
3755                         case TCPOPT_MSS:
3756                                 if (opsize == TCPOLEN_MSS && th->syn && !estab) {
3757                                         u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
3758                                         if (in_mss) {
3759                                                 if (opt_rx->user_mss &&
3760                                                     opt_rx->user_mss < in_mss)
3761                                                         in_mss = opt_rx->user_mss;
3762                                                 opt_rx->mss_clamp = in_mss;
3763                                         }
3764                                 }
3765                                 break;
3766                         case TCPOPT_WINDOW:
3767                                 if (opsize == TCPOLEN_WINDOW && th->syn &&
3768                                     !estab && sysctl_tcp_window_scaling) {
3769                                         __u8 snd_wscale = *(__u8 *)ptr;
3770                                         opt_rx->wscale_ok = 1;
3771                                         if (snd_wscale > TCP_MAX_WSCALE) {
3772                                                 net_info_ratelimited("%s: Illegal window scaling value %d > %u received\n",
3773                                                                      __func__,
3774                                                                      snd_wscale,
3775                                                                      TCP_MAX_WSCALE);
3776                                                 snd_wscale = TCP_MAX_WSCALE;
3777                                         }
3778                                         opt_rx->snd_wscale = snd_wscale;
3779                                 }
3780                                 break;
3781                         case TCPOPT_TIMESTAMP:
3782                                 if ((opsize == TCPOLEN_TIMESTAMP) &&
3783                                     ((estab && opt_rx->tstamp_ok) ||
3784                                      (!estab && sysctl_tcp_timestamps))) {
3785                                         opt_rx->saw_tstamp = 1;
3786                                         opt_rx->rcv_tsval = get_unaligned_be32(ptr);
3787                                         opt_rx->rcv_tsecr = get_unaligned_be32(ptr + 4);
3788                                 }
3789                                 break;
3790                         case TCPOPT_SACK_PERM:
3791                                 if (opsize == TCPOLEN_SACK_PERM && th->syn &&
3792                                     !estab && net->ipv4.sysctl_tcp_sack) {
3793                                         opt_rx->sack_ok = TCP_SACK_SEEN;
3794                                         tcp_sack_reset(opt_rx);
3795                                 }
3796                                 break;
3797
3798                         case TCPOPT_SACK:
3799                                 if ((opsize >= (TCPOLEN_SACK_BASE + TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)) &&
3800                                    !((opsize - TCPOLEN_SACK_BASE) % TCPOLEN_SACK_PERBLOCK) &&
3801                                    opt_rx->sack_ok) {
3802                                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = (ptr - 2) - (unsigned char *)th;
3803                                 }
3804                                 break;
3805 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3806                         case TCPOPT_MD5SIG:
3807                                 /*
3808                                  * The MD5 Hash has already been
3809                                  * checked (see tcp_v{4,6}_do_rcv()).
3810                                  */
3811                                 break;
3812 #endif
3813                         case TCPOPT_FASTOPEN:
3814                                 tcp_parse_fastopen_option(
3815                                         opsize - TCPOLEN_FASTOPEN_BASE,
3816                                         ptr, th->syn, foc, false);
3817                                 break;
3818
3819                         case TCPOPT_EXP:
3820                                 /* Fast Open option shares code 254 using a
3821                                  * 16 bits magic number.
3822                                  */
3823                                 if (opsize >= TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE &&
3824                                     get_unaligned_be16(ptr) ==
3825                                     TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC)
3826                                         tcp_parse_fastopen_option(opsize -
3827                                                 TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE,
3828                                                 ptr + 2, th->syn, foc, true);
3829                                 break;
3830
3831                         }
3832                         ptr += opsize-2;
3833                         length -= opsize;
3834                 }
3835         }
3836 }
3837 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_options);
3838
3839 static bool tcp_parse_aligned_timestamp(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
3840 {
3841         const __be32 *ptr = (const __be32 *)(th + 1);
3842
3843         if (*ptr == htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16)
3844                           | (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) | TCPOLEN_TIMESTAMP)) {
3845                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 1;
3846                 ++ptr;
3847                 tp->rx_opt.rcv_tsval = ntohl(*ptr);
3848                 ++ptr;
3849                 if (*ptr)
3850                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = ntohl(*ptr) - tp->tsoffset;
3851                 else
3852                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = 0;
3853                 return true;
3854         }
3855         return false;
3856 }
3857
3858 /* Fast parse options. This hopes to only see timestamps.
3859  * If it is wrong it falls back on tcp_parse_options().
3860  */
3861 static bool tcp_fast_parse_options(const struct net *net,
3862                                    const struct sk_buff *skb,
3863                                    const struct tcphdr *th, struct tcp_sock *tp)
3864 {
3865         /* In the spirit of fast parsing, compare doff directly to constant
3866          * values.  Because equality is used, short doff can be ignored here.
3867          */
3868         if (th->doff == (sizeof(*th) / 4)) {
3869                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
3870                 return false;
3871         } else if (tp->rx_opt.tstamp_ok &&
3872                    th->doff == ((sizeof(*th) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) / 4)) {
3873                 if (tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
3874                         return true;
3875         }
3876
3877         tcp_parse_options(net, skb, &tp->rx_opt, 1, NULL);
3878         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
3879                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
3880
3881         return true;
3882 }
3883
3884 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3885 /*
3886  * Parse MD5 Signature option
3887  */
3888 const u8 *tcp_parse_md5sig_option(const struct tcphdr *th)
3889 {
3890         int length = (th->doff << 2) - sizeof(*th);
3891         const u8 *ptr = (const u8 *)(th + 1);
3892
3893         /* If the TCP option is too short, we can short cut */
3894         if (length < TCPOLEN_MD5SIG)
3895                 return NULL;
3896
3897         while (length > 0) {
3898                 int opcode = *ptr++;
3899                 int opsize;
3900
3901                 switch (opcode) {
3902                 case TCPOPT_EOL:
3903                         return NULL;
3904                 case TCPOPT_NOP:
3905                         length--;
3906                         continue;
3907                 default:
3908                         opsize = *ptr++;
3909                         if (opsize < 2 || opsize > length)
3910                                 return NULL;
3911                         if (opcode == TCPOPT_MD5SIG)
3912                                 return opsize == TCPOLEN_MD5SIG ? ptr : NULL;
3913                 }
3914                 ptr += opsize - 2;
3915                 length -= opsize;
3916         }
3917         return NULL;
3918 }
3919 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_md5sig_option);
3920 #endif
3921
3922 /* Sorry, PAWS as specified is broken wrt. pure-ACKs -DaveM
3923  *
3924  * It is not fatal. If this ACK does _not_ change critical state (seqs, window)
3925  * it can pass through stack. So, the following predicate verifies that
3926  * this segment is not used for anything but congestion avoidance or
3927  * fast retransmit. Moreover, we even are able to eliminate most of such
3928  * second order effects, if we apply some small "replay" window (~RTO)
3929  * to timestamp space.
3930  *
3931  * All these measures still do not guarantee that we reject wrapped ACKs
3932  * on networks with high bandwidth, when sequence space is recycled fastly,
3933  * but it guarantees that such events will be very rare and do not affect
3934  * connection seriously. This doesn't look nice, but alas, PAWS is really
3935  * buggy extension.
3936  *
3937  * [ Later note. Even worse! It is buggy for segments _with_ data. RFC
3938  * states that events when retransmit arrives after original data are rare.
3939  * It is a blatant lie. VJ forgot about fast retransmit! 8)8) It is
3940  * the biggest problem on large power networks even with minor reordering.
3941  * OK, let's give it small replay window. If peer clock is even 1hz, it is safe
3942  * up to bandwidth of 18Gigabit/sec. 8) ]
3943  */
3944
3945 static int tcp_disordered_ack(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3946 {
3947         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3948         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3949         u32 seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3950         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3951
3952         return (/* 1. Pure ACK with correct sequence number. */
3953                 (th->ack && seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq && seq == tp->rcv_nxt) &&
3954
3955                 /* 2. ... and duplicate ACK. */
3956                 ack == tp->snd_una &&
3957
3958                 /* 3. ... and does not update window. */
3959                 !tcp_may_update_window(tp, ack, seq, ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale) &&
3960
3961                 /* 4. ... and sits in replay window. */
3962                 (s32)(tp->rx_opt.ts_recent - tp->rx_opt.rcv_tsval) <= (inet_csk(sk)->icsk_rto * 1024) / HZ);
3963 }
3964
3965 static inline bool tcp_paws_discard(const struct sock *sk,
3966                                    const struct sk_buff *skb)
3967 {
3968         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3969
3970         return !tcp_paws_check(&tp->rx_opt, TCP_PAWS_WINDOW) &&
3971                !tcp_disordered_ack(sk, skb);
3972 }
3973
3974 /* Check segment sequence number for validity.
3975  *
3976  * Segment controls are considered valid, if the segment
3977  * fits to the window after truncation to the window. Acceptability
3978  * of data (and SYN, FIN, of course) is checked separately.
3979  * See tcp_data_queue(), for example.
3980  *
3981  * Also, controls (RST is main one) are accepted using RCV.WUP instead
3982  * of RCV.NXT. Peer still did not advance his SND.UNA when we
3983  * delayed ACK, so that hisSND.UNA<=ourRCV.WUP.
3984  * (borrowed from freebsd)
3985  */
3986
3987 static inline bool tcp_sequence(const struct tcp_sock *tp, u32 seq, u32 end_seq)
3988 {
3989         return  !before(end_seq, tp->rcv_wup) &&
3990                 !after(seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp));
3991 }
3992
3993 /* When we get a reset we do this. */
3994 void tcp_reset(struct sock *sk)
3995 {
3996         /* We want the right error as BSD sees it (and indeed as we do). */
3997         switch (sk->sk_state) {
3998         case TCP_SYN_SENT:
3999                 sk->sk_err = ECONNREFUSED;
4000                 break;
4001         case TCP_CLOSE_WAIT:
4002                 sk->sk_err = EPIPE;
4003                 break;
4004         case TCP_CLOSE:
4005                 return;
4006         default:
4007                 sk->sk_err = ECONNRESET;
4008         }
4009         /* This barrier is coupled with smp_rmb() in tcp_poll() */
4010         smp_wmb();
4011
4012         tcp_done(sk);
4013
4014         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4015                 sk->sk_error_report(sk);
4016 }
4017
4018 /*
4019  *      Process the FIN bit. This now behaves as it is supposed to work
4020  *      and the FIN takes effect when it is validly part of sequence
4021  *      space. Not before when we get holes.
4022  *
4023  *      If we are ESTABLISHED, a received fin moves us to CLOSE-WAIT
4024  *      (and thence onto LAST-ACK and finally, CLOSE, we never enter
4025  *      TIME-WAIT)
4026  *
4027  *      If we are in FINWAIT-1, a received FIN indicates simultaneous
4028  *      close and we go into CLOSING (and later onto TIME-WAIT)
4029  *
4030  *      If we are in FINWAIT-2, a received FIN moves us to TIME-WAIT.
4031  */
4032 void tcp_fin(struct sock *sk)
4033 {
4034         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4035
4036         inet_csk_schedule_ack(sk);
4037
4038         sk->sk_shutdown |= RCV_SHUTDOWN;
4039         sock_set_flag(sk, SOCK_DONE);
4040
4041         switch (sk->sk_state) {
4042         case TCP_SYN_RECV:
4043         case TCP_ESTABLISHED:
4044                 /* Move to CLOSE_WAIT */
4045                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSE_WAIT);
4046                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 1;
4047                 break;
4048
4049         case TCP_CLOSE_WAIT:
4050         case TCP_CLOSING:
4051                 /* Received a retransmission of the FIN, do
4052                  * nothing.
4053                  */
4054                 break;
4055         case TCP_LAST_ACK:
4056                 /* RFC793: Remain in the LAST-ACK state. */
4057                 break;
4058
4059         case TCP_FIN_WAIT1:
4060                 /* This case occurs when a simultaneous close
4061                  * happens, we must ack the received FIN and
4062                  * enter the CLOSING state.
4063                  */
4064                 tcp_send_ack(sk);
4065                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSING);
4066                 break;
4067         case TCP_FIN_WAIT2:
4068                 /* Received a FIN -- send ACK and enter TIME_WAIT. */
4069                 tcp_send_ack(sk);
4070                 tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
4071                 break;
4072         default:
4073                 /* Only TCP_LISTEN and TCP_CLOSE are left, in these
4074                  * cases we should never reach this piece of code.
4075                  */
4076                 pr_err("%s: Impossible, sk->sk_state=%d\n",
4077                        __func__, sk->sk_state);
4078                 break;
4079         }
4080
4081         /* It _is_ possible, that we have something out-of-order _after_ FIN.
4082          * Probably, we should reset in this case. For now drop them.
4083          */
4084         skb_rbtree_purge(&tp->out_of_order_queue);
4085         if (tcp_is_sack(tp))
4086                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4087         sk_mem_reclaim(sk);
4088
4089         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
4090                 sk->sk_state_change(sk);
4091
4092                 /* Do not send POLL_HUP for half duplex close. */
4093                 if (sk->sk_shutdown == SHUTDOWN_MASK ||
4094                     sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4095                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_HUP);
4096                 else
4097                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);
4098         }
4099 }
4100
4101 static inline bool tcp_sack_extend(struct tcp_sack_block *sp, u32 seq,
4102                                   u32 end_seq)
4103 {
4104         if (!after(seq, sp->end_seq) && !after(sp->start_seq, end_seq)) {
4105                 if (before(seq, sp->start_seq))
4106                         sp->start_seq = seq;
4107                 if (after(end_seq, sp->end_seq))
4108                         sp->end_seq = end_seq;
4109                 return true;
4110         }
4111         return false;
4112 }
4113
4114 static void tcp_dsack_set(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4115 {
4116         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4117
4118         if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_dsack) {
4119                 int mib_idx;
4120
4121                 if (before(seq, tp->rcv_nxt))
4122                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOLDSENT;
4123                 else
4124                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOFOSENT;
4125
4126                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
4127
4128                 tp->rx_opt.dsack = 1;
4129                 tp->duplicate_sack[0].start_seq = seq;
4130                 tp->duplicate_sack[0].end_seq = end_seq;
4131         }
4132 }
4133
4134 static void tcp_dsack_extend(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4135 {
4136         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4137
4138         if (!tp->rx_opt.dsack)
4139                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4140         else
4141                 tcp_sack_extend(tp->duplicate_sack, seq, end_seq);
4142 }
4143
4144 static void tcp_send_dupack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4145 {
4146         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4147
4148         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
4149             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4150                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4151                 tcp_enter_quickack_mode(sk);
4152
4153                 if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_dsack) {
4154                         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4155
4156                         if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))
4157                                 end_seq = tp->rcv_nxt;
4158                         tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq);
4159                 }
4160         }
4161
4162         tcp_send_ack(sk);
4163 }
4164
4165 /* These routines update the SACK block as out-of-order packets arrive or
4166  * in-order packets close up the sequence space.
4167  */
4168 static void tcp_sack_maybe_coalesce(struct tcp_sock *tp)
4169 {
4170         int this_sack;
4171         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4172         struct tcp_sack_block *swalk = sp + 1;
4173
4174         /* See if the recent change to the first SACK eats into
4175          * or hits the sequence space of other SACK blocks, if so coalesce.
4176          */
4177         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;) {
4178                 if (tcp_sack_extend(sp, swalk->start_seq, swalk->end_seq)) {
4179                         int i;
4180
4181                         /* Zap SWALK, by moving every further SACK up by one slot.
4182                          * Decrease num_sacks.
4183                          */
4184                         tp->rx_opt.num_sacks--;
4185                         for (i = this_sack; i < tp->rx_opt.num_sacks; i++)
4186                                 sp[i] = sp[i + 1];
4187                         continue;
4188                 }
4189                 this_sack++, swalk++;
4190         }
4191 }
4192
4193 static void tcp_sack_new_ofo_skb(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4194 {
4195         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4196         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4197         int cur_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4198         int this_sack;
4199
4200         if (!cur_sacks)
4201                 goto new_sack;
4202
4203         for (this_sack = 0; this_sack < cur_sacks; this_sack++, sp++) {
4204                 if (tcp_sack_extend(sp, seq, end_seq)) {
4205                         /* Rotate this_sack to the first one. */
4206                         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4207                                 swap(*sp, *(sp - 1));
4208                         if (cur_sacks > 1)
4209                                 tcp_sack_maybe_coalesce(tp);
4210                         return;
4211                 }
4212         }
4213
4214         /* Could not find an adjacent existing SACK, build a new one,
4215          * put it at the front, and shift everyone else down.  We
4216          * always know there is at least one SACK present already here.
4217          *
4218          * If the sack array is full, forget about the last one.
4219          */
4220         if (this_sack >= TCP_NUM_SACKS) {
4221                 this_sack--;
4222                 tp->rx_opt.num_sacks--;
4223                 sp--;
4224         }
4225         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4226                 *sp = *(sp - 1);
4227
4228 new_sack:
4229         /* Build the new head SACK, and we're done. */
4230         sp->start_seq = seq;
4231         sp->end_seq = end_seq;
4232         tp->rx_opt.num_sacks++;
4233 }
4234
4235 /* RCV.NXT advances, some SACKs should be eaten. */
4236
4237 static void tcp_sack_remove(struct tcp_sock *tp)
4238 {
4239         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4240         int num_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4241         int this_sack;
4242
4243         /* Empty ofo queue, hence, all the SACKs are eaten. Clear. */
4244         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4245                 tp->rx_opt.num_sacks = 0;
4246                 return;
4247         }
4248
4249         for (this_sack = 0; this_sack < num_sacks;) {
4250                 /* Check if the start of the sack is covered by RCV.NXT. */
4251                 if (!before(tp->rcv_nxt, sp->start_seq)) {
4252                         int i;
4253
4254                         /* RCV.NXT must cover all the block! */
4255                         WARN_ON(before(tp->rcv_nxt, sp->end_seq));
4256
4257                         /* Zap this SACK, by moving forward any other SACKS. */
4258                         for (i = this_sack+1; i < num_sacks; i++)
4259                                 tp->selective_acks[i-1] = tp->selective_acks[i];
4260                         num_sacks--;
4261                         continue;
4262                 }
4263                 this_sack++;
4264                 sp++;
4265         }
4266         tp->rx_opt.num_sacks = num_sacks;
4267 }
4268
4269 /**
4270  * tcp_try_coalesce - try to merge skb to prior one
4271  * @sk: socket
4272  * @to: prior buffer
4273  * @from: buffer to add in queue
4274  * @fragstolen: pointer to boolean
4275  *
4276  * Before queueing skb @from after @to, try to merge them
4277  * to reduce overall memory use and queue lengths, if cost is small.
4278  * Packets in ofo or receive queues can stay a long time.
4279  * Better try to coalesce them right now to avoid future collapses.
4280  * Returns true if caller should free @from instead of queueing it
4281  */
4282 static bool tcp_try_coalesce(struct sock *sk,
4283                              struct sk_buff *to,
4284                              struct sk_buff *from,
4285                              bool *fragstolen)
4286 {
4287         int delta;
4288
4289         *fragstolen = false;
4290
4291         /* Its possible this segment overlaps with prior segment in queue */
4292         if (TCP_SKB_CB(from)->seq != TCP_SKB_CB(to)->end_seq)
4293                 return false;
4294
4295         if (!skb_try_coalesce(to, from, fragstolen, &delta))
4296                 return false;
4297
4298         atomic_add(delta, &sk->sk_rmem_alloc);
4299         sk_mem_charge(sk, delta);
4300         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOALESCE);
4301         TCP_SKB_CB(to)->end_seq = TCP_SKB_CB(from)->end_seq;
4302         TCP_SKB_CB(to)->ack_seq = TCP_SKB_CB(from)->ack_seq;
4303         TCP_SKB_CB(to)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(from)->tcp_flags;
4304         return true;
4305 }
4306
4307 static void tcp_drop(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4308 {
4309         sk_drops_add(sk, skb);
4310         __kfree_skb(skb);
4311 }
4312
4313 /* This one checks to see if we can put data from the
4314  * out_of_order queue into the receive_queue.
4315  */
4316 static void tcp_ofo_queue(struct sock *sk)
4317 {
4318         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4319         __u32 dsack_high = tp->rcv_nxt;
4320         bool fin, fragstolen, eaten;
4321         struct sk_buff *skb, *tail;
4322         struct rb_node *p;
4323
4324         p = rb_first(&tp->out_of_order_queue);
4325         while (p) {
4326                 skb = rb_entry(p, struct sk_buff, rbnode);
4327                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
4328                         break;
4329
4330                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack_high)) {
4331                         __u32 dsack = dsack_high;
4332                         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, dsack_high))
4333                                 dsack_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4334                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack);
4335                 }
4336                 p = rb_next(p);
4337                 rb_erase(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4338
4339                 if (unlikely(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))) {
4340                         SOCK_DEBUG(sk, "ofo packet was already received\n");
4341                         tcp_drop(sk, skb);
4342                         continue;
4343                 }
4344                 SOCK_DEBUG(sk, "ofo requeuing : rcv_next %X seq %X - %X\n",
4345                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4346                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4347
4348                 tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4349                 eaten = tail && tcp_try_coalesce(sk, tail, skb, &fragstolen);
4350                 tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4351                 fin = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN;
4352                 if (!eaten)
4353                         __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4354                 else
4355                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4356
4357                 if (unlikely(fin)) {
4358                         tcp_fin(sk);
4359                         /* tcp_fin() purges tp->out_of_order_queue,
4360                          * so we must end this loop right now.
4361                          */
4362                         break;
4363                 }
4364         }
4365 }
4366
4367 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk);
4368 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk);
4369
4370 static int tcp_try_rmem_schedule(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4371                                  unsigned int size)
4372 {
4373         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf ||
4374             !sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4375
4376                 if (tcp_prune_queue(sk) < 0)
4377                         return -1;
4378
4379                 while (!sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4380                         if (!tcp_prune_ofo_queue(sk))
4381                                 return -1;
4382                 }
4383         }
4384         return 0;
4385 }
4386
4387 static void tcp_data_queue_ofo(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4388 {
4389         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4390         struct rb_node **p, *q, *parent;
4391         struct sk_buff *skb1;
4392         u32 seq, end_seq;
4393         bool fragstolen;
4394
4395         tcp_ecn_check_ce(tp, skb);
4396
4397         if (unlikely(tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))) {
4398                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFODROP);
4399                 tcp_drop(sk, skb);
4400                 return;
4401         }
4402
4403         /* Disable header prediction. */
4404         tp->pred_flags = 0;
4405         inet_csk_schedule_ack(sk);
4406
4407         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOQUEUE);
4408         seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4409         end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4410         SOCK_DEBUG(sk, "out of order segment: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4411                    tp->rcv_nxt, seq, end_seq);
4412
4413         p = &tp->out_of_order_queue.rb_node;
4414         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4415                 /* Initial out of order segment, build 1 SACK. */
4416                 if (tcp_is_sack(tp)) {
4417                         tp->rx_opt.num_sacks = 1;
4418                         tp->selective_acks[0].start_seq = seq;
4419                         tp->selective_acks[0].end_seq = end_seq;
4420                 }
4421                 rb_link_node(&skb->rbnode, NULL, p);
4422                 rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4423                 tp->ooo_last_skb = skb;
4424                 goto end;
4425         }
4426
4427         /* In the typical case, we are adding an skb to the end of the list.
4428          * Use of ooo_last_skb avoids the O(Log(N)) rbtree lookup.
4429          */
4430         if (tcp_try_coalesce(sk, tp->ooo_last_skb, skb, &fragstolen)) {
4431 coalesce_done:
4432                 tcp_grow_window(sk, skb);
4433                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4434                 skb = NULL;
4435                 goto add_sack;
4436         }
4437         /* Can avoid an rbtree lookup if we are adding skb after ooo_last_skb */
4438         if (!before(seq, TCP_SKB_CB(tp->ooo_last_skb)->end_seq)) {
4439                 parent = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
4440                 p = &parent->rb_right;
4441                 goto insert;
4442         }
4443
4444         /* Find place to insert this segment. Handle overlaps on the way. */
4445         parent = NULL;
4446         while (*p) {
4447                 parent = *p;
4448                 skb1 = rb_entry(parent, struct sk_buff, rbnode);
4449                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4450                         p = &parent->rb_left;
4451                         continue;
4452                 }
4453                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4454                         if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4455                                 /* All the bits are present. Drop. */
4456                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4457                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4458                                 __kfree_skb(skb);
4459                                 skb = NULL;
4460                                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4461                                 goto add_sack;
4462                         }
4463                         if (after(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4464                                 /* Partial overlap. */
4465                                 tcp_dsack_set(sk, seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4466                         } else {
4467                                 /* skb's seq == skb1's seq and skb covers skb1.
4468                                  * Replace skb1 with skb.
4469                                  */
4470                                 rb_replace_node(&skb1->rbnode, &skb->rbnode,
4471                                                 &tp->out_of_order_queue);
4472                                 tcp_dsack_extend(sk,
4473                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4474                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4475                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4476                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4477                                 __kfree_skb(skb1);
4478                                 goto merge_right;
4479                         }
4480                 } else if (tcp_try_coalesce(sk, skb1, skb, &fragstolen)) {
4481                         goto coalesce_done;
4482                 }
4483                 p = &parent->rb_right;
4484         }
4485 insert:
4486         /* Insert segment into RB tree. */
4487         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
4488         rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4489
4490 merge_right:
4491         /* Remove other segments covered by skb. */
4492         while ((q = rb_next(&skb->rbnode)) != NULL) {
4493                 skb1 = rb_entry(q, struct sk_buff, rbnode);
4494
4495                 if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4496                         break;
4497                 if (before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4498                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4499                                          end_seq);
4500                         break;
4501                 }
4502                 rb_erase(&skb1->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4503                 tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4504                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4505                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4506                 tcp_drop(sk, skb1);
4507         }
4508         /* If there is no skb after us, we are the last_skb ! */
4509         if (!q)
4510                 tp->ooo_last_skb = skb;
4511
4512 add_sack:
4513         if (tcp_is_sack(tp))
4514                 tcp_sack_new_ofo_skb(sk, seq, end_seq);
4515 end:
4516         if (skb) {
4517                 tcp_grow_window(sk, skb);
4518                 skb_condense(skb);
4519                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4520         }
4521 }
4522
4523 static int __must_check tcp_queue_rcv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int hdrlen,
4524                   bool *fragstolen)
4525 {
4526         int eaten;
4527         struct sk_buff *tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4528
4529         __skb_pull(skb, hdrlen);
4530         eaten = (tail &&
4531                  tcp_try_coalesce(sk, tail, skb, fragstolen)) ? 1 : 0;
4532         tcp_rcv_nxt_update(tcp_sk(sk), TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4533         if (!eaten) {
4534                 __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4535                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4536         }
4537         return eaten;
4538 }
4539
4540 int tcp_send_rcvq(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size)
4541 {
4542         struct sk_buff *skb;
4543         int err = -ENOMEM;
4544         int data_len = 0;
4545         bool fragstolen;
4546
4547         if (size == 0)
4548                 return 0;
4549
4550         if (size > PAGE_SIZE) {
4551                 int npages = min_t(size_t, size >> PAGE_SHIFT, MAX_SKB_FRAGS);
4552
4553                 data_len = npages << PAGE_SHIFT;
4554                 size = data_len + (size & ~PAGE_MASK);
4555         }
4556         skb = alloc_skb_with_frags(size - data_len, data_len,
4557                                    PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER,
4558                                    &err, sk->sk_allocation);
4559         if (!skb)
4560                 goto err;
4561
4562         skb_put(skb, size - data_len);
4563         skb->data_len = data_len;
4564         skb->len = size;
4565
4566         if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))
4567                 goto err_free;
4568
4569         err = skb_copy_datagram_from_iter(skb, 0, &msg->msg_iter, size);
4570         if (err)
4571                 goto err_free;
4572
4573         TCP_SKB_CB(skb)->seq = tcp_sk(sk)->rcv_nxt;
4574         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + size;
4575         TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tcp_sk(sk)->snd_una - 1;
4576
4577         if (tcp_queue_rcv(sk, skb, 0, &fragstolen)) {
4578                 WARN_ON_ONCE(fragstolen); /* should not happen */
4579                 __kfree_skb(skb);
4580         }
4581         return size;
4582
4583 err_free:
4584         kfree_skb(skb);
4585 err:
4586         return err;
4587
4588 }
4589
4590 static void tcp_data_queue(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4591 {
4592         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4593         bool fragstolen = false;
4594         int eaten = -1;
4595
4596         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) {
4597                 __kfree_skb(skb);
4598                 return;
4599         }
4600         skb_dst_drop(skb);
4601         __skb_pull(skb, tcp_hdr(skb)->doff * 4);
4602
4603         tcp_ecn_accept_cwr(tp, skb);
4604
4605         tp->rx_opt.dsack = 0;
4606
4607         /*  Queue data for delivery to the user.
4608          *  Packets in sequence go to the receive queue.
4609          *  Out of sequence packets to the out_of_order_queue.
4610          */
4611         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt) {
4612                 if (tcp_receive_window(tp) == 0)
4613                         goto out_of_window;
4614
4615                 /* Ok. In sequence. In window. */
4616                 if (tp->ucopy.task == current &&
4617                     tp->copied_seq == tp->rcv_nxt && tp->ucopy.len &&
4618                     sock_owned_by_user(sk) && !tp->urg_data) {
4619                         int chunk = min_t(unsigned int, skb->len,
4620                                           tp->ucopy.len);
4621
4622                         __set_current_state(TASK_RUNNING);
4623
4624                         if (!skb_copy_datagram_msg(skb, 0, tp->ucopy.msg, chunk)) {
4625                                 tp->ucopy.len -= chunk;
4626                                 tp->copied_seq += chunk;
4627                                 eaten = (chunk == skb->len);
4628                                 tcp_rcv_space_adjust(sk);
4629                         }
4630                 }
4631
4632                 if (eaten <= 0) {
4633 queue_and_out:
4634                         if (eaten < 0) {
4635                                 if (skb_queue_len(&sk->sk_receive_queue) == 0)
4636                                         sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
4637                                 else if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))
4638                                         goto drop;
4639                         }
4640                         eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, 0, &fragstolen);
4641                 }
4642                 tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4643                 if (skb->len)
4644                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
4645                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
4646                         tcp_fin(sk);
4647
4648                 if (!RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4649                         tcp_ofo_queue(sk);
4650
4651                         /* RFC2581. 4.2. SHOULD send immediate ACK, when
4652                          * gap in queue is filled.
4653                          */
4654                         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
4655                                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 0;
4656                 }
4657
4658                 if (tp->rx_opt.num_sacks)
4659                         tcp_sack_remove(tp);
4660
4661                 tcp_fast_path_check(sk);
4662
4663                 if (eaten > 0)
4664                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4665                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4666                         sk->sk_data_ready(sk);
4667                 return;
4668         }
4669
4670         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
4671                 /* A retransmit, 2nd most common case.  Force an immediate ack. */
4672                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4673                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4674
4675 out_of_window:
4676                 tcp_enter_quickack_mode(sk);
4677                 inet_csk_schedule_ack(sk);
4678 drop:
4679                 tcp_drop(sk, skb);
4680                 return;
4681         }
4682
4683         /* Out of window. F.e. zero window probe. */
4684         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp)))
4685                 goto out_of_window;
4686
4687         tcp_enter_quickack_mode(sk);
4688
4689         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4690                 /* Partial packet, seq < rcv_next < end_seq */
4691                 SOCK_DEBUG(sk, "partial packet: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4692                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4693                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4694
4695                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt);
4696
4697                 /* If window is closed, drop tail of packet. But after
4698                  * remembering D-SACK for its head made in previous line.
4699                  */
4700                 if (!tcp_receive_window(tp))
4701                         goto out_of_window;
4702                 goto queue_and_out;
4703         }
4704
4705         tcp_data_queue_ofo(sk, skb);
4706 }
4707
4708 static struct sk_buff *tcp_skb_next(struct sk_buff *skb, struct sk_buff_head *list)
4709 {
4710         if (list)
4711                 return !skb_queue_is_last(list, skb) ? skb->next : NULL;
4712
4713         return rb_entry_safe(rb_next(&skb->rbnode), struct sk_buff, rbnode);
4714 }
4715
4716 static struct sk_buff *tcp_collapse_one(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4717                                         struct sk_buff_head *list,
4718                                         struct rb_root *root)
4719 {
4720         struct sk_buff *next = tcp_skb_next(skb, list);
4721
4722         if (list)
4723                 __skb_unlink(skb, list);
4724         else
4725                 rb_erase(&skb->rbnode, root);
4726
4727         __kfree_skb(skb);
4728         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOLLAPSED);
4729
4730         return next;
4731 }
4732
4733 /* Insert skb into rb tree, ordered by TCP_SKB_CB(skb)->seq */
4734 static void tcp_rbtree_insert(struct rb_root *root, struct sk_buff *skb)
4735 {
4736         struct rb_node **p = &root->rb_node;
4737         struct rb_node *parent = NULL;
4738         struct sk_buff *skb1;
4739
4740         while (*p) {
4741                 parent = *p;
4742                 skb1 = rb_entry(parent, struct sk_buff, rbnode);
4743                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4744                         p = &parent->rb_left;
4745                 else
4746                         p = &parent->rb_right;
4747         }
4748         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
4749         rb_insert_color(&skb->rbnode, root);
4750 }
4751
4752 /* Collapse contiguous sequence of skbs head..tail with
4753  * sequence numbers start..end.
4754  *
4755  * If tail is NULL, this means until the end of the queue.
4756  *
4757  * Segments with FIN/SYN are not collapsed (only because this
4758  * simplifies code)
4759  */
4760 static void
4761 tcp_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff_head *list, struct rb_root *root,
4762              struct sk_buff *head, struct sk_buff *tail, u32 start, u32 end)
4763 {
4764         struct sk_buff *skb = head, *n;
4765         struct sk_buff_head tmp;
4766         bool end_of_skbs;
4767
4768         /* First, check that queue is collapsible and find
4769          * the point where collapsing can be useful.
4770          */
4771 restart:
4772         for (end_of_skbs = true; skb != NULL && skb != tail; skb = n) {
4773                 n = tcp_skb_next(skb, list);
4774
4775                 /* No new bits? It is possible on ofo queue. */
4776                 if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4777                         skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
4778                         if (!skb)
4779                                 break;
4780                         goto restart;
4781                 }
4782
4783                 /* The first skb to collapse is:
4784                  * - not SYN/FIN and
4785                  * - bloated or contains data before "start" or
4786                  *   overlaps to the next one.
4787                  */
4788                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)) &&
4789                     (tcp_win_from_space(skb->truesize) > skb->len ||
4790                      before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start))) {
4791                         end_of_skbs = false;
4792                         break;
4793                 }
4794
4795                 if (n && n != tail &&
4796                     TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(n)->seq) {
4797                         end_of_skbs = false;
4798                         break;
4799                 }
4800
4801                 /* Decided to skip this, advance start seq. */
4802                 start = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4803         }
4804         if (end_of_skbs ||
4805             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
4806                 return;
4807
4808         __skb_queue_head_init(&tmp);
4809
4810         while (before(start, end)) {
4811                 int copy = min_t(int, SKB_MAX_ORDER(0, 0), end - start);
4812                 struct sk_buff *nskb;
4813
4814                 nskb = alloc_skb(copy, GFP_ATOMIC);
4815                 if (!nskb)
4816                         break;
4817
4818                 memcpy(nskb->cb, skb->cb, sizeof(skb->cb));
4819                 TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = start;
4820                 if (list)
4821                         __skb_queue_before(list, skb, nskb);
4822                 else
4823                         __skb_queue_tail(&tmp, nskb); /* defer rbtree insertion */
4824                 skb_set_owner_r(nskb, sk);
4825
4826                 /* Copy data, releasing collapsed skbs. */
4827                 while (copy > 0) {
4828                         int offset = start - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4829                         int size = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - start;
4830
4831                         BUG_ON(offset < 0);
4832                         if (size > 0) {
4833                                 size = min(copy, size);
4834                                 if (skb_copy_bits(skb, offset, skb_put(nskb, size), size))
4835                                         BUG();
4836                                 TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq += size;
4837                                 copy -= size;
4838                                 start += size;
4839                         }
4840                         if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4841                                 skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
4842                                 if (!skb ||
4843                                     skb == tail ||
4844                                     (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
4845                                         goto end;
4846                         }
4847                 }
4848         }
4849 end:
4850         skb_queue_walk_safe(&tmp, skb, n)
4851                 tcp_rbtree_insert(root, skb);
4852 }
4853
4854 /* Collapse ofo queue. Algorithm: select contiguous sequence of skbs
4855  * and tcp_collapse() them until all the queue is collapsed.
4856  */
4857 static void tcp_collapse_ofo_queue(struct sock *sk)
4858 {
4859         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4860         struct sk_buff *skb, *head;
4861         struct rb_node *p;
4862         u32 start, end;
4863
4864         p = rb_first(&tp->out_of_order_queue);
4865         skb = rb_entry_safe(p, struct sk_buff, rbnode);
4866 new_range:
4867         if (!skb) {
4868                 p = rb_last(&tp->out_of_order_queue);
4869                 /* Note: This is possible p is NULL here. We do not
4870                  * use rb_entry_safe(), as ooo_last_skb is valid only
4871                  * if rbtree is not empty.
4872                  */
4873                 tp->ooo_last_skb = rb_entry(p, struct sk_buff, rbnode);
4874                 return;
4875         }
4876         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4877         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4878
4879         for (head = skb;;) {
4880                 skb = tcp_skb_next(skb, NULL);
4881
4882                 /* Range is terminated when we see a gap or when
4883                  * we are at the queue end.
4884                  */
4885                 if (!skb ||
4886                     after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end) ||
4887                     before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start)) {
4888                         tcp_collapse(sk, NULL, &tp->out_of_order_queue,
4889                                      head, skb, start, end);
4890                         goto new_range;
4891                 }
4892
4893                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start)))
4894                         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4895                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end))
4896                         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4897         }
4898 }
4899
4900 /*
4901  * Clean the out-of-order queue to make room.
4902  * We drop high sequences packets to :
4903  * 1) Let a chance for holes to be filled.
4904  * 2) not add too big latencies if thousands of packets sit there.
4905  *    (But if application shrinks SO_RCVBUF, we could still end up
4906  *     freeing whole queue here)
4907  *
4908  * Return true if queue has shrunk.
4909  */
4910 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk)
4911 {
4912         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4913         struct rb_node *node, *prev;
4914
4915         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
4916                 return false;
4917
4918         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_OFOPRUNED);
4919         node = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
4920         do {
4921                 prev = rb_prev(node);
4922                 rb_erase(node, &tp->out_of_order_queue);
4923                 tcp_drop(sk, rb_entry(node, struct sk_buff, rbnode));
4924                 sk_mem_reclaim(sk);
4925                 if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf &&
4926                     !tcp_under_memory_pressure(sk))
4927                         break;
4928                 node = prev;
4929         } while (node);
4930         tp->ooo_last_skb = rb_entry(prev, struct sk_buff, rbnode);
4931
4932         /* Reset SACK state.  A conforming SACK implementation will
4933          * do the same at a timeout based retransmit.  When a connection
4934          * is in a sad state like this, we care only about integrity
4935          * of the connection not performance.
4936          */
4937         if (tp->rx_opt.sack_ok)
4938                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4939         return true;
4940 }
4941
4942 /* Reduce allocated memory if we can, trying to get
4943  * the socket within its memory limits again.
4944  *
4945  * Return less than zero if we should start dropping frames
4946  * until the socket owning process reads some of the data
4947  * to stabilize the situation.
4948  */
4949 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk)
4950 {
4951         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4952
4953         SOCK_DEBUG(sk, "prune_queue: c=%x\n", tp->copied_seq);
4954
4955         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PRUNECALLED);
4956
4957         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) >= sk->sk_rcvbuf)
4958                 tcp_clamp_window(sk);
4959         else if (tcp_under_memory_pressure(sk))
4960                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, 4U * tp->advmss);
4961
4962         tcp_collapse_ofo_queue(sk);
4963         if (!skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue))
4964                 tcp_collapse(sk, &sk->sk_receive_queue, NULL,
4965                              skb_peek(&sk->sk_receive_queue),
4966                              NULL,
4967                              tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
4968         sk_mem_reclaim(sk);
4969
4970         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
4971                 return 0;
4972
4973         /* Collapsing did not help, destructive actions follow.
4974          * This must not ever occur. */
4975
4976         tcp_prune_ofo_queue(sk);
4977
4978         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
4979                 return 0;
4980
4981         /* If we are really being abused, tell the caller to silently
4982          * drop receive data on the floor.  It will get retransmitted
4983          * and hopefully then we'll have sufficient space.
4984          */
4985         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_RCVPRUNED);
4986
4987         /* Massive buffer overcommit. */
4988         tp->pred_flags = 0;
4989         return -1;
4990 }
4991
4992 static bool tcp_should_expand_sndbuf(const struct sock *sk)
4993 {
4994         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4995
4996         /* If the user specified a specific send buffer setting, do
4997          * not modify it.
4998          */
4999         if (sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK)
5000                 return false;
5001
5002         /* If we are under global TCP memory pressure, do not expand.  */
5003         if (tcp_under_memory_pressure(sk))
5004                 return false;
5005
5006         /* If we are under soft global TCP memory pressure, do not expand.  */
5007         if (sk_memory_allocated(sk) >= sk_prot_mem_limits(sk, 0))
5008                 return false;
5009
5010         /* If we filled the congestion window, do not expand.  */
5011         if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
5012                 return false;
5013
5014         return true;
5015 }
5016
5017 /* When incoming ACK allowed to free some skb from write_queue,
5018  * we remember this event in flag SOCK_QUEUE_SHRUNK and wake up socket
5019  * on the exit from tcp input handler.
5020  *
5021  * PROBLEM: sndbuf expansion does not work well with largesend.
5022  */
5023 static void tcp_new_space(struct sock *sk)
5024 {
5025         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5026
5027         if (tcp_should_expand_sndbuf(sk)) {
5028                 tcp_sndbuf_expand(sk);
5029                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
5030         }
5031
5032         sk->sk_write_space(sk);
5033 }
5034
5035 static void tcp_check_space(struct sock *sk)
5036 {
5037         if (sock_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK)) {
5038                 sock_reset_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
5039                 /* pairs with tcp_poll() */
5040                 smp_mb();
5041                 if (sk->sk_socket &&
5042                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
5043                         tcp_new_space(sk);
5044                         if (!test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags))
5045                                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
5046                 }
5047         }
5048 }
5049
5050 static inline void tcp_data_snd_check(struct sock *sk)
5051 {
5052         tcp_push_pending_frames(sk);
5053         tcp_check_space(sk);
5054 }
5055
5056 /*
5057  * Check if sending an ack is needed.
5058  */
5059 static void __tcp_ack_snd_check(struct sock *sk, int ofo_possible)
5060 {
5061         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5062
5063             /* More than one full frame received... */
5064         if (((tp->rcv_nxt - tp->rcv_wup) > inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss &&
5065              /* ... and right edge of window advances far enough.
5066               * (tcp_recvmsg() will send ACK otherwise). Or...
5067               */
5068              __tcp_select_window(sk) >= tp->rcv_wnd) ||
5069             /* We ACK each frame or... */
5070             tcp_in_quickack_mode(sk) ||
5071             /* We have out of order data. */
5072             (ofo_possible && !RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))) {
5073                 /* Then ack it now */
5074                 tcp_send_ack(sk);
5075         } else {
5076                 /* Else, send delayed ack. */
5077                 tcp_send_delayed_ack(sk);
5078         }
5079 }
5080
5081 static inline void tcp_ack_snd_check(struct sock *sk)
5082 {
5083         if (!inet_csk_ack_scheduled(sk)) {
5084                 /* We sent a data segment already. */
5085                 return;
5086         }
5087         __tcp_ack_snd_check(sk, 1);
5088 }
5089
5090 /*
5091  *      This routine is only called when we have urgent data
5092  *      signaled. Its the 'slow' part of tcp_urg. It could be
5093  *      moved inline now as tcp_urg is only called from one
5094  *      place. We handle URGent data wrong. We have to - as
5095  *      BSD still doesn't use the correction from RFC961.
5096  *      For 1003.1g we should support a new option TCP_STDURG to permit
5097  *      either form (or just set the sysctl tcp_stdurg).
5098  */
5099
5100 static void tcp_check_urg(struct sock *sk, const struct tcphdr *th)
5101 {
5102         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5103         u32 ptr = ntohs(th->urg_ptr);
5104
5105         if (ptr && !sysctl_tcp_stdurg)
5106                 ptr--;
5107         ptr += ntohl(th->seq);
5108
5109         /* Ignore urgent data that we've already seen and read. */
5110         if (after(tp->copied_seq, ptr))
5111                 return;
5112
5113         /* Do not replay urg ptr.
5114          *
5115          * NOTE: interesting situation not covered by specs.
5116          * Misbehaving sender may send urg ptr, pointing to segment,
5117          * which we already have in ofo queue. We are not able to fetch
5118          * such data and will stay in TCP_URG_NOTYET until will be eaten
5119          * by recvmsg(). Seems, we are not obliged to handle such wicked
5120          * situations. But it is worth to think about possibility of some
5121          * DoSes using some hypothetical application level deadlock.
5122          */
5123         if (before(ptr, tp->rcv_nxt))
5124                 return;
5125
5126         /* Do we already have a newer (or duplicate) urgent pointer? */
5127         if (tp->urg_data && !after(ptr, tp->urg_seq))
5128                 return;
5129
5130         /* Tell the world about our new urgent pointer. */
5131         sk_send_sigurg(sk);
5132
5133         /* We may be adding urgent data when the last byte read was
5134          * urgent. To do this requires some care. We cannot just ignore
5135          * tp->copied_seq since we would read the last urgent byte again
5136          * as data, nor can we alter copied_seq until this data arrives
5137          * or we break the semantics of SIOCATMARK (and thus sockatmark())
5138          *
5139          * NOTE. Double Dutch. Rendering to plain English: author of comment
5140          * above did something sort of  send("A", MSG_OOB); send("B", MSG_OOB);
5141          * and expect that both A and B disappear from stream. This is _wrong_.
5142          * Though this happens in BSD with high probability, this is occasional.
5143          * Any application relying on this is buggy. Note also, that fix "works"
5144          * only in this artificial test. Insert some normal data between A and B and we will
5145          * decline of BSD again. Verdict: it is better to remove to trap
5146          * buggy users.
5147          */
5148         if (tp->urg_seq == tp->copied_seq && tp->urg_data &&
5149             !sock_flag(sk, SOCK_URGINLINE) && tp->copied_seq != tp->rcv_nxt) {
5150                 struct sk_buff *skb = skb_peek(&sk->sk_receive_queue);
5151                 tp->copied_seq++;
5152                 if (skb && !before(tp->copied_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5153                         __skb_unlink(skb, &sk->sk_receive_queue);
5154                         __kfree_skb(skb);
5155                 }
5156         }
5157
5158         tp->urg_data = TCP_URG_NOTYET;
5159         tp->urg_seq = ptr;
5160
5161         /* Disable header prediction. */
5162         tp->pred_flags = 0;
5163 }
5164
5165 /* This is the 'fast' part of urgent handling. */
5166 static void tcp_urg(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, const struct tcphdr *th)
5167 {
5168         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5169
5170         /* Check if we get a new urgent pointer - normally not. */
5171         if (th->urg)
5172                 tcp_check_urg(sk, th);
5173
5174         /* Do we wait for any urgent data? - normally not... */
5175         if (tp->urg_data == TCP_URG_NOTYET) {
5176                 u32 ptr = tp->urg_seq - ntohl(th->seq) + (th->doff * 4) -
5177                           th->syn;
5178
5179                 /* Is the urgent pointer pointing into this packet? */
5180                 if (ptr < skb->len) {
5181                         u8 tmp;
5182                         if (skb_copy_bits(skb, ptr, &tmp, 1))
5183                                 BUG();
5184                         tp->urg_data = TCP_URG_VALID | tmp;
5185                         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
5186                                 sk->sk_data_ready(sk);
5187                 }
5188         }
5189 }
5190
5191 static int tcp_copy_to_iovec(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int hlen)
5192 {
5193         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5194         int chunk = skb->len - hlen;
5195         int err;
5196
5197         if (skb_csum_unnecessary(skb))
5198                 err = skb_copy_datagram_msg(skb, hlen, tp->ucopy.msg, chunk);
5199         else
5200                 err = skb_copy_and_csum_datagram_msg(skb, hlen, tp->ucopy.msg);
5201
5202         if (!err) {
5203                 tp->ucopy.len -= chunk;
5204                 tp->copied_seq += chunk;
5205                 tcp_rcv_space_adjust(sk);
5206         }
5207
5208         return err;
5209 }
5210
5211 /* Accept RST for rcv_nxt - 1 after a FIN.
5212  * When tcp connections are abruptly terminated from Mac OSX (via ^C), a
5213  * FIN is sent followed by a RST packet. The RST is sent with the same
5214  * sequence number as the FIN, and thus according to RFC 5961 a challenge
5215  * ACK should be sent. However, Mac OSX rate limits replies to challenge
5216  * ACKs on the closed socket. In addition middleboxes can drop either the
5217  * challenge ACK or a subsequent RST.
5218  */
5219 static bool tcp_reset_check(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
5220 {
5221         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5222
5223         return unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->seq == (tp->rcv_nxt - 1) &&
5224                         (1 << sk->sk_state) & (TCPF_CLOSE_WAIT | TCPF_LAST_ACK |
5225                                                TCPF_CLOSING));
5226 }
5227
5228 /* Does PAWS and seqno based validation of an incoming segment, flags will
5229  * play significant role here.
5230  */
5231 static bool tcp_validate_incoming(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5232                                   const struct tcphdr *th, int syn_inerr)
5233 {
5234         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5235         bool rst_seq_match = false;
5236
5237         /* RFC1323: H1. Apply PAWS check first. */
5238         if (tcp_fast_parse_options(sock_net(sk), skb, th, tp) &&
5239             tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5240             tcp_paws_discard(sk, skb)) {
5241                 if (!th->rst) {
5242                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSESTABREJECTED);
5243                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5244                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDPAWS,
5245                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5246                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5247                         goto discard;
5248                 }
5249                 /* Reset is accepted even if it did not pass PAWS. */
5250         }
5251
5252         /* Step 1: check sequence number */
5253         if (!tcp_sequence(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5254                 /* RFC793, page 37: "In all states except SYN-SENT, all reset
5255                  * (RST) segments are validated by checking their SEQ-fields."
5256                  * And page 69: "If an incoming segment is not acceptable,
5257                  * an acknowledgment should be sent in reply (unless the RST
5258                  * bit is set, if so drop the segment and return)".
5259                  */
5260                 if (!th->rst) {
5261                         if (th->syn)
5262                                 goto syn_challenge;
5263                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5264                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDSEQ,
5265                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5266                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5267                 } else if (tcp_reset_check(sk, skb)) {
5268                         tcp_reset(sk);
5269                 }
5270                 goto discard;
5271         }
5272
5273         /* Step 2: check RST bit */
5274         if (th->rst) {
5275                 /* RFC 5961 3.2 (extend to match against (RCV.NXT - 1) after a
5276                  * FIN and SACK too if available):
5277                  * If seq num matches RCV.NXT or (RCV.NXT - 1) after a FIN, or
5278                  * the right-most SACK block,
5279                  * then
5280                  *     RESET the connection
5281                  * else
5282                  *     Send a challenge ACK
5283                  */
5284                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt ||
5285                     tcp_reset_check(sk, skb)) {
5286                         rst_seq_match = true;
5287                 } else if (tcp_is_sack(tp) && tp->rx_opt.num_sacks > 0) {
5288                         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
5289                         int max_sack = sp[0].end_seq;
5290                         int this_sack;
5291
5292                         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;
5293                              ++this_sack) {
5294                                 max_sack = after(sp[this_sack].end_seq,
5295                                                  max_sack) ?
5296                                         sp[this_sack].end_seq : max_sack;
5297                         }
5298
5299                         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == max_sack)
5300                                 rst_seq_match = true;
5301                 }
5302
5303                 if (rst_seq_match)
5304                         tcp_reset(sk);
5305                 else {
5306                         /* Disable TFO if RST is out-of-order
5307                          * and no data has been received
5308                          * for current active TFO socket
5309                          */
5310                         if (tp->syn_fastopen && !tp->data_segs_in &&
5311                             sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED)
5312                                 tcp_fastopen_active_disable(sk);
5313                         tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5314                 }
5315                 goto discard;
5316         }
5317
5318         /* step 3: check security and precedence [ignored] */
5319
5320         /* step 4: Check for a SYN
5321          * RFC 5961 4.2 : Send a challenge ack
5322          */
5323         if (th->syn) {
5324 syn_challenge:
5325                 if (syn_inerr)
5326                         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5327                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNCHALLENGE);
5328                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5329                 goto discard;
5330         }
5331
5332         return true;
5333
5334 discard:
5335         tcp_drop(sk, skb);
5336         return false;
5337 }
5338
5339 /*
5340  *      TCP receive function for the ESTABLISHED state.
5341  *
5342  *      It is split into a fast path and a slow path. The fast path is
5343  *      disabled when:
5344  *      - A zero window was announced from us - zero window probing
5345  *        is only handled properly in the slow path.
5346  *      - Out of order segments arrived.
5347  *      - Urgent data is expected.
5348  *      - There is no buffer space left
5349  *      - Unexpected TCP flags/window values/header lengths are received
5350  *        (detected by checking the TCP header against pred_flags)
5351  *      - Data is sent in both directions. Fast path only supports pure senders
5352  *        or pure receivers (this means either the sequence number or the ack
5353  *        value must stay constant)
5354  *      - Unexpected TCP option.
5355  *
5356  *      When these conditions are not satisfied it drops into a standard
5357  *      receive procedure patterned after RFC793 to handle all cases.
5358  *      The first three cases are guaranteed by proper pred_flags setting,
5359  *      the rest is checked inline. Fast processing is turned on in
5360  *      tcp_data_queue when everything is OK.
5361  */
5362 void tcp_rcv_established(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5363                          const struct tcphdr *th, unsigned int len)
5364 {
5365         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5366
5367         tcp_mstamp_refresh(tp);
5368         if (unlikely(!sk->sk_rx_dst))
5369                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5370         /*
5371          *      Header prediction.
5372          *      The code loosely follows the one in the famous
5373          *      "30 instruction TCP receive" Van Jacobson mail.
5374          *
5375          *      Van's trick is to deposit buffers into socket queue
5376          *      on a device interrupt, to call tcp_recv function
5377          *      on the receive process context and checksum and copy
5378          *      the buffer to user space. smart...
5379          *
5380          *      Our current scheme is not silly either but we take the
5381          *      extra cost of the net_bh soft interrupt processing...
5382          *      We do checksum and copy also but from device to kernel.
5383          */
5384
5385         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5386
5387         /*      pred_flags is 0xS?10 << 16 + snd_wnd
5388          *      if header_prediction is to be made
5389          *      'S' will always be tp->tcp_header_len >> 2
5390          *      '?' will be 0 for the fast path, otherwise pred_flags is 0 to
5391          *  turn it off (when there are holes in the receive
5392          *       space for instance)
5393          *      PSH flag is ignored.
5394          */
5395
5396         if ((tcp_flag_word(th) & TCP_HP_BITS) == tp->pred_flags &&
5397             TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt &&
5398             !after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt)) {
5399                 int tcp_header_len = tp->tcp_header_len;
5400
5401                 /* Timestamp header prediction: tcp_header_len
5402                  * is automatically equal to th->doff*4 due to pred_flags
5403                  * match.
5404                  */
5405
5406                 /* Check timestamp */
5407                 if (tcp_header_len == sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) {
5408                         /* No? Slow path! */
5409                         if (!tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
5410                                 goto slow_path;
5411
5412                         /* If PAWS failed, check it more carefully in slow path */
5413                         if ((s32)(tp->rx_opt.rcv_tsval - tp->rx_opt.ts_recent) < 0)
5414                                 goto slow_path;
5415
5416                         /* DO NOT update ts_recent here, if checksum fails
5417                          * and timestamp was corrupted part, it will result
5418                          * in a hung connection since we will drop all
5419                          * future packets due to the PAWS test.
5420                          */
5421                 }
5422
5423                 if (len <= tcp_header_len) {
5424                         /* Bulk data transfer: sender */
5425                         if (len == tcp_header_len) {
5426                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5427                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5428                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5429                                  */
5430                                 if (tcp_header_len ==
5431                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5432                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5433                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5434
5435                                 /* We know that such packets are checksummed
5436                                  * on entry.
5437                                  */
5438                                 tcp_ack(sk, skb, 0);
5439                                 __kfree_skb(skb);
5440                                 tcp_data_snd_check(sk);
5441                                 return;
5442                         } else { /* Header too small */
5443                                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5444                                 goto discard;
5445                         }
5446                 } else {
5447                         int eaten = 0;
5448                         bool fragstolen = false;
5449
5450                         if (tp->ucopy.task == current &&
5451                             tp->copied_seq == tp->rcv_nxt &&
5452                             len - tcp_header_len <= tp->ucopy.len &&
5453                             sock_owned_by_user(sk)) {
5454                                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
5455
5456                                 if (!tcp_copy_to_iovec(sk, skb, tcp_header_len)) {
5457                                         /* Predicted packet is in window by definition.
5458                                          * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5459                                          * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5460                                          */
5461                                         if (tcp_header_len ==
5462                                             (sizeof(struct tcphdr) +
5463                                              TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5464                                             tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5465                                                 tcp_store_ts_recent(tp);
5466
5467                                         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5468
5469                                         __skb_pull(skb, tcp_header_len);
5470                                         tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
5471                                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5472                                                         LINUX_MIB_TCPHPHITSTOUSER);
5473                                         eaten = 1;
5474                                 }
5475                         }
5476                         if (!eaten) {
5477                                 if (tcp_checksum_complete(skb))
5478                                         goto csum_error;
5479
5480                                 if ((int)skb->truesize > sk->sk_forward_alloc)
5481                                         goto step5;
5482
5483                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5484                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5485                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5486                                  */
5487                                 if (tcp_header_len ==
5488                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5489                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5490                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5491
5492                                 tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5493
5494                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITS);
5495
5496                                 /* Bulk data transfer: receiver */
5497                                 eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, tcp_header_len,
5498                                                       &fragstolen);
5499                         }
5500
5501                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
5502
5503                         if (TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq != tp->snd_una) {
5504                                 /* Well, only one small jumplet in fast path... */
5505                                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_DATA);
5506                                 tcp_data_snd_check(sk);
5507                                 if (!inet_csk_ack_scheduled(sk))
5508                                         goto no_ack;
5509                         }
5510
5511                         __tcp_ack_snd_check(sk, 0);
5512 no_ack:
5513                         if (eaten)
5514                                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
5515                         sk->sk_data_ready(sk);
5516                         return;
5517                 }
5518         }
5519
5520 slow_path:
5521         if (len < (th->doff << 2) || tcp_checksum_complete(skb))
5522                 goto csum_error;
5523
5524         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
5525                 goto discard;
5526
5527         /*
5528          *      Standard slow path.
5529          */
5530
5531         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 1))
5532                 return;
5533
5534 step5:
5535         if (tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH | FLAG_UPDATE_TS_RECENT) < 0)
5536                 goto discard;
5537
5538         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5539
5540         /* Process urgent data. */
5541         tcp_urg(sk, skb, th);
5542
5543         /* step 7: process the segment text */
5544         tcp_data_queue(sk, skb);
5545
5546         tcp_data_snd_check(sk);
5547         tcp_ack_snd_check(sk);
5548         return;
5549
5550 csum_error:
5551         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_CSUMERRORS);
5552         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5553
5554 discard:
5555         tcp_drop(sk, skb);
5556 }
5557 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_established);
5558
5559 void tcp_finish_connect(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5560 {
5561         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5562         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5563
5564         tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
5565         icsk->icsk_ack.lrcvtime = tcp_jiffies32;
5566
5567         if (skb) {
5568                 icsk->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5569                 security_inet_conn_established(sk, skb);
5570         }
5571
5572         /* Make sure socket is routed, for correct metrics.  */
5573         icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
5574
5575         tcp_init_metrics(sk);
5576
5577         tcp_init_congestion_control(sk);
5578
5579         /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data
5580          * packet.
5581          */
5582         tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
5583
5584         tcp_init_buffer_space(sk);
5585
5586         if (sock_flag(sk, SOCK_KEEPOPEN))
5587                 inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, keepalive_time_when(tp));
5588
5589         if (!tp->rx_opt.snd_wscale)
5590                 __tcp_fast_path_on(tp, tp->snd_wnd);
5591         else
5592                 tp->pred_flags = 0;
5593
5594 }
5595
5596 static bool tcp_rcv_fastopen_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *synack,
5597                                     struct tcp_fastopen_cookie *cookie)
5598 {
5599         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5600         struct sk_buff *data = tp->syn_data ? tcp_write_queue_head(sk) : NULL;
5601         u16 mss = tp->rx_opt.mss_clamp, try_exp = 0;
5602         bool syn_drop = false;
5603
5604         if (mss == tp->rx_opt.user_mss) {
5605                 struct tcp_options_received opt;
5606
5607                 /* Get original SYNACK MSS value if user MSS sets mss_clamp */
5608                 tcp_clear_options(&opt);
5609                 opt.user_mss = opt.mss_clamp = 0;
5610                 tcp_parse_options(sock_net(sk), synack, &opt, 0, NULL);
5611                 mss = opt.mss_clamp;
5612         }
5613
5614         if (!tp->syn_fastopen) {
5615                 /* Ignore an unsolicited cookie */
5616                 cookie->len = -1;
5617         } else if (tp->total_retrans) {
5618                 /* SYN timed out and the SYN-ACK neither has a cookie nor
5619                  * acknowledges data. Presumably the remote received only
5620                  * the retransmitted (regular) SYNs: either the original
5621                  * SYN-data or the corresponding SYN-ACK was dropped.
5622                  */
5623                 syn_drop = (cookie->len < 0 && data);
5624         } else if (cookie->len < 0 && !tp->syn_data) {
5625                 /* We requested a cookie but didn't get it. If we did not use
5626                  * the (old) exp opt format then try so next time (try_exp=1).
5627                  * Otherwise we go back to use the RFC7413 opt (try_exp=2).
5628                  */
5629                 try_exp = tp->syn_fastopen_exp ? 2 : 1;
5630         }
5631
5632         tcp_fastopen_cache_set(sk, mss, cookie, syn_drop, try_exp);
5633
5634         if (data) { /* Retransmit unacked data in SYN */
5635                 tcp_for_write_queue_from(data, sk) {
5636                         if (data == tcp_send_head(sk) ||
5637                             __tcp_retransmit_skb(sk, data, 1))
5638                                 break;
5639                 }
5640                 tcp_rearm_rto(sk);
5641                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5642                                 LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVEFAIL);
5643                 return true;
5644         }
5645         tp->syn_data_acked = tp->syn_data;
5646         if (tp->syn_data_acked)
5647                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5648                                 LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
5649
5650         tcp_fastopen_add_skb(sk, synack);
5651
5652         return false;
5653 }
5654
5655 static int tcp_rcv_synsent_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5656                                          const struct tcphdr *th)
5657 {
5658         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5659         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5660         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
5661         int saved_clamp = tp->rx_opt.mss_clamp;
5662         bool fastopen_fail;
5663
5664         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tp->rx_opt, 0, &foc);
5665         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
5666                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
5667
5668         if (th->ack) {
5669                 /* rfc793:
5670                  * "If the state is SYN-SENT then
5671                  *    first check the ACK bit
5672                  *      If the ACK bit is set
5673                  *        If SEG.ACK =< ISS, or SEG.ACK > SND.NXT, send
5674                  *        a reset (unless the RST bit is set, if so drop
5675                  *        the segment and return)"
5676                  */
5677                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_una) ||
5678                     after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt))
5679                         goto reset_and_undo;
5680
5681                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
5682                     !between(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp,
5683                              tcp_time_stamp(tp))) {
5684                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5685                                         LINUX_MIB_PAWSACTIVEREJECTED);
5686                         goto reset_and_undo;
5687                 }
5688
5689                 /* Now ACK is acceptable.
5690                  *
5691                  * "If the RST bit is set
5692                  *    If the ACK was acceptable then signal the user "error:
5693                  *    connection reset", drop the segment, enter CLOSED state,
5694                  *    delete TCB, and return."
5695                  */
5696
5697                 if (th->rst) {
5698                         tcp_reset(sk);
5699                         goto discard;
5700                 }
5701
5702                 /* rfc793:
5703                  *   "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5704                  *    drop the segment and return."
5705                  *
5706                  *    See note below!
5707                  *                                        --ANK(990513)
5708                  */
5709                 if (!th->syn)
5710                         goto discard_and_undo;
5711
5712                 /* rfc793:
5713                  *   "If the SYN bit is on ...
5714                  *    are acceptable then ...
5715                  *    (our SYN has been ACKed), change the connection
5716                  *    state to ESTABLISHED..."
5717                  */
5718
5719                 tcp_ecn_rcv_synack(tp, th);
5720
5721                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5722                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH);
5723
5724                 /* Ok.. it's good. Set up sequence numbers and
5725                  * move to established.
5726                  */
5727                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5728                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5729
5730                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5731                  * never scaled.
5732                  */
5733                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window);
5734
5735                 if (!tp->rx_opt.wscale_ok) {
5736                         tp->rx_opt.snd_wscale = tp->rx_opt.rcv_wscale = 0;
5737                         tp->window_clamp = min(tp->window_clamp, 65535U);
5738                 }
5739
5740                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5741                         tp->rx_opt.tstamp_ok       = 1;
5742                         tp->tcp_header_len =
5743                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5744                         tp->advmss          -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5745                         tcp_store_ts_recent(tp);
5746                 } else {
5747                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5748                 }
5749
5750                 if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_fack)
5751                         tcp_enable_fack(tp);
5752
5753                 tcp_mtup_init(sk);
5754                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5755                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5756
5757                 /* Remember, tcp_poll() does not lock socket!
5758                  * Change state from SYN-SENT only after copied_seq
5759                  * is initialized. */
5760                 tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
5761
5762                 smp_mb();
5763
5764                 tcp_finish_connect(sk, skb);
5765
5766                 fastopen_fail = (tp->syn_fastopen || tp->syn_data) &&
5767                                 tcp_rcv_fastopen_synack(sk, skb, &foc);
5768
5769                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
5770                         sk->sk_state_change(sk);
5771                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
5772                 }
5773                 if (fastopen_fail)
5774                         return -1;
5775                 if (sk->sk_write_pending ||
5776                     icsk->icsk_accept_queue.rskq_defer_accept ||
5777                     icsk->icsk_ack.pingpong) {
5778                         /* Save one ACK. Data will be ready after
5779                          * several ticks, if write_pending is set.
5780                          *
5781                          * It may be deleted, but with this feature tcpdumps
5782                          * look so _wonderfully_ clever, that I was not able
5783                          * to stand against the temptation 8)     --ANK
5784                          */
5785                         inet_csk_schedule_ack(sk);
5786                         tcp_enter_quickack_mode(sk);
5787                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
5788                                                   TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
5789
5790 discard:
5791                         tcp_drop(sk, skb);
5792                         return 0;
5793                 } else {
5794                         tcp_send_ack(sk);
5795                 }
5796                 return -1;
5797         }
5798
5799         /* No ACK in the segment */
5800
5801         if (th->rst) {
5802                 /* rfc793:
5803                  * "If the RST bit is set
5804                  *
5805                  *      Otherwise (no ACK) drop the segment and return."
5806                  */
5807
5808                 goto discard_and_undo;
5809         }
5810
5811         /* PAWS check. */
5812         if (tp->rx_opt.ts_recent_stamp && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5813             tcp_paws_reject(&tp->rx_opt, 0))
5814                 goto discard_and_undo;
5815
5816         if (th->syn) {
5817                 /* We see SYN without ACK. It is attempt of
5818                  * simultaneous connect with crossed SYNs.
5819                  * Particularly, it can be connect to self.
5820                  */
5821                 tcp_set_state(sk, TCP_SYN_RECV);
5822
5823                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5824                         tp->rx_opt.tstamp_ok = 1;
5825                         tcp_store_ts_recent(tp);
5826                         tp->tcp_header_len =
5827                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5828                 } else {
5829                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5830                 }
5831
5832                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5833                 tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
5834                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5835
5836                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5837                  * never scaled.
5838                  */
5839                 tp->snd_wnd    = ntohs(th->window);
5840                 tp->snd_wl1    = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5841                 tp->max_window = tp->snd_wnd;
5842
5843                 tcp_ecn_rcv_syn(tp, th);
5844
5845                 tcp_mtup_init(sk);
5846                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5847                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5848
5849                 tcp_send_synack(sk);
5850 #if 0
5851                 /* Note, we could accept data and URG from this segment.
5852                  * There are no obstacles to make this (except that we must
5853                  * either change tcp_recvmsg() to prevent it from returning data
5854                  * before 3WHS completes per RFC793, or employ TCP Fast Open).
5855                  *
5856                  * However, if we ignore data in ACKless segments sometimes,
5857                  * we have no reasons to accept it sometimes.
5858                  * Also, seems the code doing it in step6 of tcp_rcv_state_process
5859                  * is not flawless. So, discard packet for sanity.
5860                  * Uncomment this return to process the data.
5861                  */
5862                 return -1;
5863 #else
5864                 goto discard;
5865 #endif
5866         }
5867         /* "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5868          * drop the segment and return."
5869          */
5870
5871 discard_and_undo:
5872         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5873         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
5874         goto discard;
5875
5876 reset_and_undo:
5877         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5878         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
5879         return 1;
5880 }
5881
5882 /*
5883  *      This function implements the receiving procedure of RFC 793 for
5884  *      all states except ESTABLISHED and TIME_WAIT.
5885  *      It's called from both tcp_v4_rcv and tcp_v6_rcv and should be
5886  *      address independent.
5887  */
5888
5889 int tcp_rcv_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5890 {
5891         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5892         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5893         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
5894         struct request_sock *req;
5895         int queued = 0;
5896         bool acceptable;
5897
5898         switch (sk->sk_state) {
5899         case TCP_CLOSE:
5900                 goto discard;
5901
5902         case TCP_LISTEN:
5903                 if (th->ack)
5904                         return 1;
5905
5906                 if (th->rst)
5907                         goto discard;
5908
5909                 if (th->syn) {
5910                         if (th->fin)
5911                                 goto discard;
5912                         /* It is possible that we process SYN packets from backlog,
5913                          * so we need to make sure to disable BH right there.
5914                          */
5915                         local_bh_disable();
5916                         acceptable = icsk->icsk_af_ops->conn_request(sk, skb) >= 0;
5917                         local_bh_enable();
5918
5919                         if (!acceptable)
5920                                 return 1;
5921                         consume_skb(skb);
5922                         return 0;
5923                 }
5924                 goto discard;
5925
5926         case TCP_SYN_SENT:
5927                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5928                 tcp_mstamp_refresh(tp);
5929                 queued = tcp_rcv_synsent_state_process(sk, skb, th);
5930                 if (queued >= 0)
5931                         return queued;
5932
5933                 /* Do step6 onward by hand. */
5934                 tcp_urg(sk, skb, th);
5935                 __kfree_skb(skb);
5936                 tcp_data_snd_check(sk);
5937                 return 0;
5938         }
5939
5940         tcp_mstamp_refresh(tp);
5941         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5942         req = tp->fastopen_rsk;
5943         if (req) {
5944                 WARN_ON_ONCE(sk->sk_state != TCP_SYN_RECV &&
5945                     sk->sk_state != TCP_FIN_WAIT1);
5946
5947                 if (!tcp_check_req(sk, skb, req, true))
5948                         goto discard;
5949         }
5950
5951         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
5952                 goto discard;
5953
5954         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 0))
5955                 return 0;
5956
5957         /* step 5: check the ACK field */
5958         acceptable = tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH |
5959                                       FLAG_UPDATE_TS_RECENT |
5960                                       FLAG_NO_CHALLENGE_ACK) > 0;
5961
5962         if (!acceptable) {
5963                 if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
5964                         return 1;       /* send one RST */
5965                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5966                 goto discard;
5967         }
5968         switch (sk->sk_state) {
5969         case TCP_SYN_RECV:
5970                 if (!tp->srtt_us)
5971                         tcp_synack_rtt_meas(sk, req);
5972
5973                 /* Once we leave TCP_SYN_RECV, we no longer need req
5974                  * so release it.
5975                  */
5976                 if (req) {
5977                         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
5978                         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
5979                 } else {
5980                         /* Make sure socket is routed, for correct metrics. */
5981                         icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
5982                         tcp_init_congestion_control(sk);
5983
5984                         tcp_mtup_init(sk);
5985                         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
5986                         tcp_init_buffer_space(sk);
5987                 }
5988                 smp_mb();
5989                 tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
5990                 sk->sk_state_change(sk);
5991
5992                 /* Note, that this wakeup is only for marginal crossed SYN case.
5993                  * Passively open sockets are not waked up, because
5994                  * sk->sk_sleep == NULL and sk->sk_socket == NULL.
5995                  */
5996                 if (sk->sk_socket)
5997                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
5998
5999                 tp->snd_una = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
6000                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale;
6001                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
6002
6003                 if (tp->rx_opt.tstamp_ok)
6004                         tp->advmss -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6005
6006                 if (req) {
6007                         /* Re-arm the timer because data may have been sent out.
6008                          * This is similar to the regular data transmission case
6009                          * when new data has just been ack'ed.
6010                          *
6011                          * (TFO) - we could try to be more aggressive and
6012                          * retransmitting any data sooner based on when they
6013                          * are sent out.
6014                          */
6015                         tcp_rearm_rto(sk);
6016                 } else
6017                         tcp_init_metrics(sk);
6018
6019                 if (!inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
6020                         tcp_update_pacing_rate(sk);
6021
6022                 /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data packet */
6023                 tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
6024
6025                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6026                 tcp_fast_path_on(tp);
6027                 break;
6028
6029         case TCP_FIN_WAIT1: {
6030                 int tmo;
6031
6032                 /* If we enter the TCP_FIN_WAIT1 state and we are a
6033                  * Fast Open socket and this is the first acceptable
6034                  * ACK we have received, this would have acknowledged
6035                  * our SYNACK so stop the SYNACK timer.
6036                  */
6037                 if (req) {
6038                         /* We no longer need the request sock. */
6039                         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
6040                         tcp_rearm_rto(sk);
6041                 }
6042                 if (tp->snd_una != tp->write_seq)
6043                         break;
6044
6045                 tcp_set_state(sk, TCP_FIN_WAIT2);
6046                 sk->sk_shutdown |= SEND_SHUTDOWN;
6047
6048                 sk_dst_confirm(sk);
6049
6050                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
6051                         /* Wake up lingering close() */
6052                         sk->sk_state_change(sk);
6053                         break;
6054                 }
6055
6056                 if (tp->linger2 < 0) {
6057                         tcp_done(sk);
6058                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6059                         return 1;
6060                 }
6061                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6062                     after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6063                         /* Receive out of order FIN after close() */
6064                         if (tp->syn_fastopen && th->fin)
6065                                 tcp_fastopen_active_disable(sk);
6066                         tcp_done(sk);
6067                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6068                         return 1;
6069                 }
6070
6071                 tmo = tcp_fin_time(sk);
6072                 if (tmo > TCP_TIMEWAIT_LEN) {
6073                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo - TCP_TIMEWAIT_LEN);
6074                 } else if (th->fin || sock_owned_by_user(sk)) {
6075                         /* Bad case. We could lose such FIN otherwise.
6076                          * It is not a big problem, but it looks confusing
6077                          * and not so rare event. We still can lose it now,
6078                          * if it spins in bh_lock_sock(), but it is really
6079                          * marginal case.
6080                          */
6081                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo);
6082                 } else {
6083                         tcp_time_wait(sk, TCP_FIN_WAIT2, tmo);
6084                         goto discard;
6085                 }
6086                 break;
6087         }
6088
6089         case TCP_CLOSING:
6090                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6091                         tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
6092                         goto discard;
6093                 }
6094                 break;
6095
6096         case TCP_LAST_ACK:
6097                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6098                         tcp_update_metrics(sk);
6099                         tcp_done(sk);
6100                         goto discard;
6101                 }
6102                 break;
6103         }
6104
6105         /* step 6: check the URG bit */
6106         tcp_urg(sk, skb, th);
6107
6108         /* step 7: process the segment text */
6109         switch (sk->sk_state) {
6110         case TCP_CLOSE_WAIT:
6111         case TCP_CLOSING:
6112         case TCP_LAST_ACK:
6113                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
6114                         break;
6115         case TCP_FIN_WAIT1:
6116         case TCP_FIN_WAIT2:
6117                 /* RFC 793 says to queue data in these states,
6118                  * RFC 1122 says we MUST send a reset.
6119                  * BSD 4.4 also does reset.
6120                  */
6121                 if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN) {
6122                         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6123                             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6124                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6125                                 tcp_reset(sk);
6126                                 return 1;
6127                         }
6128                 }
6129                 /* Fall through */
6130         case TCP_ESTABLISHED:
6131                 tcp_data_queue(sk, skb);
6132                 queued = 1;
6133                 break;
6134         }
6135
6136         /* tcp_data could move socket to TIME-WAIT */
6137         if (sk->sk_state != TCP_CLOSE) {
6138                 tcp_data_snd_check(sk);
6139                 tcp_ack_snd_check(sk);
6140         }
6141
6142         if (!queued) {
6143 discard:
6144                 tcp_drop(sk, skb);
6145         }
6146         return 0;
6147 }
6148 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_state_process);
6149
6150 static inline void pr_drop_req(struct request_sock *req, __u16 port, int family)
6151 {
6152         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6153
6154         if (family == AF_INET)
6155                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI4/%u\n",
6156                                     &ireq->ir_rmt_addr, port);
6157 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6158         else if (family == AF_INET6)
6159                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI6/%u\n",
6160                                     &ireq->ir_v6_rmt_addr, port);
6161 #endif
6162 }
6163
6164 /* RFC3168 : 6.1.1 SYN packets must not have ECT/ECN bits set
6165  *
6166  * If we receive a SYN packet with these bits set, it means a
6167  * network is playing bad games with TOS bits. In order to
6168  * avoid possible false congestion notifications, we disable
6169  * TCP ECN negotiation.
6170  *
6171  * Exception: tcp_ca wants ECN. This is required for DCTCP
6172  * congestion control: Linux DCTCP asserts ECT on all packets,
6173  * including SYN, which is most optimal solution; however,
6174  * others, such as FreeBSD do not.
6175  */
6176 static void tcp_ecn_create_request(struct request_sock *req,
6177                                    const struct sk_buff *skb,
6178                                    const struct sock *listen_sk,
6179                                    const struct dst_entry *dst)
6180 {
6181         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
6182         const struct net *net = sock_net(listen_sk);
6183         bool th_ecn = th->ece && th->cwr;
6184         bool ect, ecn_ok;
6185         u32 ecn_ok_dst;
6186
6187         if (!th_ecn)
6188                 return;
6189
6190         ect = !INET_ECN_is_not_ect(TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield);
6191         ecn_ok_dst = dst_feature(dst, DST_FEATURE_ECN_MASK);
6192         ecn_ok = net->ipv4.sysctl_tcp_ecn || ecn_ok_dst;
6193
6194         if ((!ect && ecn_ok) || tcp_ca_needs_ecn(listen_sk) ||
6195             (ecn_ok_dst & DST_FEATURE_ECN_CA))
6196                 inet_rsk(req)->ecn_ok = 1;
6197 }
6198
6199 static void tcp_openreq_init(struct request_sock *req,
6200                              const struct tcp_options_received *rx_opt,
6201                              struct sk_buff *skb, const struct sock *sk)
6202 {
6203         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6204
6205         req->rsk_rcv_wnd = 0;           /* So that tcp_send_synack() knows! */
6206         req->cookie_ts = 0;
6207         tcp_rsk(req)->rcv_isn = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
6208         tcp_rsk(req)->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6209         tcp_rsk(req)->snt_synack = tcp_clock_us();
6210         tcp_rsk(req)->last_oow_ack_time = 0;
6211         req->mss = rx_opt->mss_clamp;
6212         req->ts_recent = rx_opt->saw_tstamp ? rx_opt->rcv_tsval : 0;
6213         ireq->tstamp_ok = rx_opt->tstamp_ok;
6214         ireq->sack_ok = rx_opt->sack_ok;
6215         ireq->snd_wscale = rx_opt->snd_wscale;
6216         ireq->wscale_ok = rx_opt->wscale_ok;
6217         ireq->acked = 0;
6218         ireq->ecn_ok = 0;
6219         ireq->ir_rmt_port = tcp_hdr(skb)->source;
6220         ireq->ir_num = ntohs(tcp_hdr(skb)->dest);
6221         ireq->ir_mark = inet_request_mark(sk, skb);
6222 }
6223
6224 struct request_sock *inet_reqsk_alloc(const struct request_sock_ops *ops,
6225                                       struct sock *sk_listener,
6226                                       bool attach_listener)
6227 {
6228         struct request_sock *req = reqsk_alloc(ops, sk_listener,
6229                                                attach_listener);
6230
6231         if (req) {
6232                 struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6233
6234                 kmemcheck_annotate_bitfield(ireq, flags);
6235                 ireq->opt = NULL;
6236 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6237                 ireq->pktopts = NULL;
6238 #endif
6239                 atomic64_set(&ireq->ir_cookie, 0);
6240                 ireq->ireq_state = TCP_NEW_SYN_RECV;
6241                 write_pnet(&ireq->ireq_net, sock_net(sk_listener));
6242                 ireq->ireq_family = sk_listener->sk_family;
6243         }
6244
6245         return req;
6246 }
6247 EXPORT_SYMBOL(inet_reqsk_alloc);
6248
6249 /*
6250  * Return true if a syncookie should be sent
6251  */
6252 static bool tcp_syn_flood_action(const struct sock *sk,
6253                                  const struct sk_buff *skb,
6254                                  const char *proto)
6255 {
6256         struct request_sock_queue *queue = &inet_csk(sk)->icsk_accept_queue;
6257         const char *msg = "Dropping request";
6258         bool want_cookie = false;
6259         struct net *net = sock_net(sk);
6260
6261 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
6262         if (net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies) {
6263                 msg = "Sending cookies";
6264                 want_cookie = true;
6265                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDOCOOKIES);
6266         } else
6267 #endif
6268                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDROP);
6269
6270         if (!queue->synflood_warned &&
6271             net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies != 2 &&
6272             xchg(&queue->synflood_warned, 1) == 0)
6273                 pr_info("%s: Possible SYN flooding on port %d. %s.  Check SNMP counters.\n",
6274                         proto, ntohs(tcp_hdr(skb)->dest), msg);
6275
6276         return want_cookie;
6277 }
6278
6279 static void tcp_reqsk_record_syn(const struct sock *sk,
6280                                  struct request_sock *req,
6281                                  const struct sk_buff *skb)
6282 {
6283         if (tcp_sk(sk)->save_syn) {
6284                 u32 len = skb_network_header_len(skb) + tcp_hdrlen(skb);
6285                 u32 *copy;
6286
6287                 copy = kmalloc(len + sizeof(u32), GFP_ATOMIC);
6288                 if (copy) {
6289                         copy[0] = len;
6290                         memcpy(&copy[1], skb_network_header(skb), len);
6291                         req->saved_syn = copy;
6292                 }
6293         }
6294 }
6295
6296 int tcp_conn_request(struct request_sock_ops *rsk_ops,
6297                      const struct tcp_request_sock_ops *af_ops,
6298                      struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
6299 {
6300         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
6301         __u32 isn = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_tw_isn;
6302         struct tcp_options_received tmp_opt;
6303         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6304         struct net *net = sock_net(sk);
6305         struct sock *fastopen_sk = NULL;
6306         struct dst_entry *dst = NULL;
6307         struct request_sock *req;
6308         bool want_cookie = false;
6309         struct flowi fl;
6310
6311         /* TW buckets are converted to open requests without
6312          * limitations, they conserve resources and peer is
6313          * evidently real one.
6314          */
6315         if ((net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies == 2 ||
6316              inet_csk_reqsk_queue_is_full(sk)) && !isn) {
6317                 want_cookie = tcp_syn_flood_action(sk, skb, rsk_ops->slab_name);
6318                 if (!want_cookie)
6319                         goto drop;
6320         }
6321
6322         if (sk_acceptq_is_full(sk)) {
6323                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENOVERFLOWS);
6324                 goto drop;
6325         }
6326
6327         req = inet_reqsk_alloc(rsk_ops, sk, !want_cookie);
6328         if (!req)
6329                 goto drop;
6330
6331         tcp_rsk(req)->af_specific = af_ops;
6332         tcp_rsk(req)->ts_off = 0;
6333
6334         tcp_clear_options(&tmp_opt);
6335         tmp_opt.mss_clamp = af_ops->mss_clamp;
6336         tmp_opt.user_mss  = tp->rx_opt.user_mss;
6337         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tmp_opt, 0,
6338                           want_cookie ? NULL : &foc);
6339
6340         if (want_cookie && !tmp_opt.saw_tstamp)
6341                 tcp_clear_options(&tmp_opt);
6342
6343         tmp_opt.tstamp_ok = tmp_opt.saw_tstamp;
6344         tcp_openreq_init(req, &tmp_opt, skb, sk);
6345         inet_rsk(req)->no_srccheck = inet_sk(sk)->transparent;
6346
6347         /* Note: tcp_v6_init_req() might override ir_iif for link locals */
6348         inet_rsk(req)->ir_iif = inet_request_bound_dev_if(sk, skb);
6349
6350         af_ops->init_req(req, sk, skb);
6351
6352         if (security_inet_conn_request(sk, skb, req))
6353                 goto drop_and_free;
6354
6355         if (tmp_opt.tstamp_ok)
6356                 tcp_rsk(req)->ts_off = af_ops->init_ts_off(skb);
6357
6358         if (!want_cookie && !isn) {
6359                 /* Kill the following clause, if you dislike this way. */
6360                 if (!net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies &&
6361                     (net->ipv4.sysctl_max_syn_backlog - inet_csk_reqsk_queue_len(sk) <
6362                      (net->ipv4.sysctl_max_syn_backlog >> 2)) &&
6363                     !tcp_peer_is_proven(req, dst)) {
6364                         /* Without syncookies last quarter of
6365                          * backlog is filled with destinations,
6366                          * proven to be alive.
6367                          * It means that we continue to communicate
6368                          * to destinations, already remembered
6369                          * to the moment of synflood.
6370                          */
6371                         pr_drop_req(req, ntohs(tcp_hdr(skb)->source),
6372                                     rsk_ops->family);
6373                         goto drop_and_release;
6374                 }
6375
6376                 isn = af_ops->init_seq(skb);
6377         }
6378         if (!dst) {
6379                 dst = af_ops->route_req(sk, &fl, req);
6380                 if (!dst)
6381                         goto drop_and_free;
6382         }
6383
6384         tcp_ecn_create_request(req, skb, sk, dst);
6385
6386         if (want_cookie) {
6387                 isn = cookie_init_sequence(af_ops, sk, skb, &req->mss);
6388                 req->cookie_ts = tmp_opt.tstamp_ok;
6389                 if (!tmp_opt.tstamp_ok)
6390                         inet_rsk(req)->ecn_ok = 0;
6391         }
6392
6393         tcp_rsk(req)->snt_isn = isn;
6394         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
6395         tcp_openreq_init_rwin(req, sk, dst);
6396         if (!want_cookie) {
6397                 tcp_reqsk_record_syn(sk, req, skb);
6398                 fastopen_sk = tcp_try_fastopen(sk, skb, req, &foc, dst);
6399         }
6400         if (fastopen_sk) {
6401                 af_ops->send_synack(fastopen_sk, dst, &fl, req,
6402                                     &foc, TCP_SYNACK_FASTOPEN);
6403                 /* Add the child socket directly into the accept queue */
6404                 inet_csk_reqsk_queue_add(sk, req, fastopen_sk);
6405                 sk->sk_data_ready(sk);
6406                 bh_unlock_sock(fastopen_sk);
6407                 sock_put(fastopen_sk);
6408         } else {
6409                 tcp_rsk(req)->tfo_listener = false;
6410                 if (!want_cookie)
6411                         inet_csk_reqsk_queue_hash_add(sk, req, TCP_TIMEOUT_INIT);
6412                 af_ops->send_synack(sk, dst, &fl, req, &foc,
6413                                     !want_cookie ? TCP_SYNACK_NORMAL :
6414                                                    TCP_SYNACK_COOKIE);
6415                 if (want_cookie) {
6416                         reqsk_free(req);
6417                         return 0;
6418                 }
6419         }
6420         reqsk_put(req);
6421         return 0;
6422
6423 drop_and_release:
6424         dst_release(dst);
6425 drop_and_free:
6426         reqsk_free(req);
6427 drop:
6428         tcp_listendrop(sk);
6429         return 0;
6430 }
6431 EXPORT_SYMBOL(tcp_conn_request);