]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - net/ipv4/tcp_input.c
Merge tag 'driver-core-4.13-rc5' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[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_fack __read_mostly;
80 int sysctl_tcp_max_reordering __read_mostly = 300;
81 int sysctl_tcp_dsack __read_mostly = 1;
82 int sysctl_tcp_app_win __read_mostly = 31;
83 int sysctl_tcp_adv_win_scale __read_mostly = 1;
84 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_adv_win_scale);
85
86 /* rfc5961 challenge ack rate limiting */
87 int sysctl_tcp_challenge_ack_limit = 1000;
88
89 int sysctl_tcp_stdurg __read_mostly;
90 int sysctl_tcp_rfc1337 __read_mostly;
91 int sysctl_tcp_max_orphans __read_mostly = NR_FILE;
92 int sysctl_tcp_frto __read_mostly = 2;
93 int sysctl_tcp_min_rtt_wlen __read_mostly = 300;
94 int sysctl_tcp_moderate_rcvbuf __read_mostly = 1;
95 int sysctl_tcp_early_retrans __read_mostly = 3;
96 int sysctl_tcp_invalid_ratelimit __read_mostly = HZ/2;
97
98 #define FLAG_DATA               0x01 /* Incoming frame contained data.          */
99 #define FLAG_WIN_UPDATE         0x02 /* Incoming ACK was a window update.       */
100 #define FLAG_DATA_ACKED         0x04 /* This ACK acknowledged new data.         */
101 #define FLAG_RETRANS_DATA_ACKED 0x08 /* "" "" some of which was retransmitted.  */
102 #define FLAG_SYN_ACKED          0x10 /* This ACK acknowledged SYN.              */
103 #define FLAG_DATA_SACKED        0x20 /* New SACK.                               */
104 #define FLAG_ECE                0x40 /* ECE in this ACK                         */
105 #define FLAG_LOST_RETRANS       0x80 /* This ACK marks some retransmission lost */
106 #define FLAG_SLOWPATH           0x100 /* Do not skip RFC checks for window update.*/
107 #define FLAG_ORIG_SACK_ACKED    0x200 /* Never retransmitted data are (s)acked  */
108 #define FLAG_SND_UNA_ADVANCED   0x400 /* Snd_una was changed (!= FLAG_DATA_ACKED) */
109 #define FLAG_DSACKING_ACK       0x800 /* SACK blocks contained D-SACK info */
110 #define FLAG_SET_XMIT_TIMER     0x1000 /* Set TLP or RTO timer */
111 #define FLAG_SACK_RENEGING      0x2000 /* snd_una advanced to a sacked seq */
112 #define FLAG_UPDATE_TS_RECENT   0x4000 /* tcp_replace_ts_recent() */
113 #define FLAG_NO_CHALLENGE_ACK   0x8000 /* do not call tcp_send_challenge_ack()  */
114
115 #define FLAG_ACKED              (FLAG_DATA_ACKED|FLAG_SYN_ACKED)
116 #define FLAG_NOT_DUP            (FLAG_DATA|FLAG_WIN_UPDATE|FLAG_ACKED)
117 #define FLAG_CA_ALERT           (FLAG_DATA_SACKED|FLAG_ECE)
118 #define FLAG_FORWARD_PROGRESS   (FLAG_ACKED|FLAG_DATA_SACKED)
119
120 #define TCP_REMNANT (TCP_FLAG_FIN|TCP_FLAG_URG|TCP_FLAG_SYN|TCP_FLAG_PSH)
121 #define TCP_HP_BITS (~(TCP_RESERVED_BITS|TCP_FLAG_PSH))
122
123 #define REXMIT_NONE     0 /* no loss recovery to do */
124 #define REXMIT_LOST     1 /* retransmit packets marked lost */
125 #define REXMIT_NEW      2 /* FRTO-style transmit of unsent/new packets */
126
127 static void tcp_gro_dev_warn(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
128                              unsigned int len)
129 {
130         static bool __once __read_mostly;
131
132         if (!__once) {
133                 struct net_device *dev;
134
135                 __once = true;
136
137                 rcu_read_lock();
138                 dev = dev_get_by_index_rcu(sock_net(sk), skb->skb_iif);
139                 if (!dev || len >= dev->mtu)
140                         pr_warn("%s: Driver has suspect GRO implementation, TCP performance may be compromised.\n",
141                                 dev ? dev->name : "Unknown driver");
142                 rcu_read_unlock();
143         }
144 }
145
146 /* Adapt the MSS value used to make delayed ack decision to the
147  * real world.
148  */
149 static void tcp_measure_rcv_mss(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
150 {
151         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
152         const unsigned int lss = icsk->icsk_ack.last_seg_size;
153         unsigned int len;
154
155         icsk->icsk_ack.last_seg_size = 0;
156
157         /* skb->len may jitter because of SACKs, even if peer
158          * sends good full-sized frames.
159          */
160         len = skb_shinfo(skb)->gso_size ? : skb->len;
161         if (len >= icsk->icsk_ack.rcv_mss) {
162                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = min_t(unsigned int, len,
163                                                tcp_sk(sk)->advmss);
164                 /* Account for possibly-removed options */
165                 if (unlikely(len > icsk->icsk_ack.rcv_mss +
166                                    MAX_TCP_OPTION_SPACE))
167                         tcp_gro_dev_warn(sk, skb, len);
168         } else {
169                 /* Otherwise, we make more careful check taking into account,
170                  * that SACKs block is variable.
171                  *
172                  * "len" is invariant segment length, including TCP header.
173                  */
174                 len += skb->data - skb_transport_header(skb);
175                 if (len >= TCP_MSS_DEFAULT + sizeof(struct tcphdr) ||
176                     /* If PSH is not set, packet should be
177                      * full sized, provided peer TCP is not badly broken.
178                      * This observation (if it is correct 8)) allows
179                      * to handle super-low mtu links fairly.
180                      */
181                     (len >= TCP_MIN_MSS + sizeof(struct tcphdr) &&
182                      !(tcp_flag_word(tcp_hdr(skb)) & TCP_REMNANT))) {
183                         /* Subtract also invariant (if peer is RFC compliant),
184                          * tcp header plus fixed timestamp option length.
185                          * Resulting "len" is MSS free of SACK jitter.
186                          */
187                         len -= tcp_sk(sk)->tcp_header_len;
188                         icsk->icsk_ack.last_seg_size = len;
189                         if (len == lss) {
190                                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = len;
191                                 return;
192                         }
193                 }
194                 if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED)
195                         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED2;
196                 icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED;
197         }
198 }
199
200 static void tcp_incr_quickack(struct sock *sk)
201 {
202         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
203         unsigned int quickacks = tcp_sk(sk)->rcv_wnd / (2 * icsk->icsk_ack.rcv_mss);
204
205         if (quickacks == 0)
206                 quickacks = 2;
207         if (quickacks > icsk->icsk_ack.quick)
208                 icsk->icsk_ack.quick = min(quickacks, TCP_MAX_QUICKACKS);
209 }
210
211 static void tcp_enter_quickack_mode(struct sock *sk)
212 {
213         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
214         tcp_incr_quickack(sk);
215         icsk->icsk_ack.pingpong = 0;
216         icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
217 }
218
219 /* Send ACKs quickly, if "quick" count is not exhausted
220  * and the session is not interactive.
221  */
222
223 static bool tcp_in_quickack_mode(struct sock *sk)
224 {
225         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
226         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
227
228         return (dst && dst_metric(dst, RTAX_QUICKACK)) ||
229                 (icsk->icsk_ack.quick && !icsk->icsk_ack.pingpong);
230 }
231
232 static void tcp_ecn_queue_cwr(struct tcp_sock *tp)
233 {
234         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
235                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_QUEUE_CWR;
236 }
237
238 static void tcp_ecn_accept_cwr(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
239 {
240         if (tcp_hdr(skb)->cwr)
241                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
242 }
243
244 static void tcp_ecn_withdraw_cwr(struct tcp_sock *tp)
245 {
246         tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
247 }
248
249 static void __tcp_ecn_check_ce(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
250 {
251         switch (TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield & INET_ECN_MASK) {
252         case INET_ECN_NOT_ECT:
253                 /* Funny extension: if ECT is not set on a segment,
254                  * and we already seen ECT on a previous segment,
255                  * it is probably a retransmit.
256                  */
257                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_SEEN)
258                         tcp_enter_quickack_mode((struct sock *)tp);
259                 break;
260         case INET_ECN_CE:
261                 if (tcp_ca_needs_ecn((struct sock *)tp))
262                         tcp_ca_event((struct sock *)tp, CA_EVENT_ECN_IS_CE);
263
264                 if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)) {
265                         /* Better not delay acks, sender can have a very low cwnd */
266                         tcp_enter_quickack_mode((struct sock *)tp);
267                         tp->ecn_flags |= TCP_ECN_DEMAND_CWR;
268                 }
269                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
270                 break;
271         default:
272                 if (tcp_ca_needs_ecn((struct sock *)tp))
273                         tcp_ca_event((struct sock *)tp, CA_EVENT_ECN_NO_CE);
274                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
275                 break;
276         }
277 }
278
279 static void tcp_ecn_check_ce(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
280 {
281         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
282                 __tcp_ecn_check_ce(tp, skb);
283 }
284
285 static void tcp_ecn_rcv_synack(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
286 {
287         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || th->cwr))
288                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
289 }
290
291 static void tcp_ecn_rcv_syn(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
292 {
293         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || !th->cwr))
294                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
295 }
296
297 static bool tcp_ecn_rcv_ecn_echo(const struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
298 {
299         if (th->ece && !th->syn && (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
300                 return true;
301         return false;
302 }
303
304 /* Buffer size and advertised window tuning.
305  *
306  * 1. Tuning sk->sk_sndbuf, when connection enters established state.
307  */
308
309 static void tcp_sndbuf_expand(struct sock *sk)
310 {
311         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
312         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
313         int sndmem, per_mss;
314         u32 nr_segs;
315
316         /* Worst case is non GSO/TSO : each frame consumes one skb
317          * and skb->head is kmalloced using power of two area of memory
318          */
319         per_mss = max_t(u32, tp->rx_opt.mss_clamp, tp->mss_cache) +
320                   MAX_TCP_HEADER +
321                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct skb_shared_info));
322
323         per_mss = roundup_pow_of_two(per_mss) +
324                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct sk_buff));
325
326         nr_segs = max_t(u32, TCP_INIT_CWND, tp->snd_cwnd);
327         nr_segs = max_t(u32, nr_segs, tp->reordering + 1);
328
329         /* Fast Recovery (RFC 5681 3.2) :
330          * Cubic needs 1.7 factor, rounded to 2 to include
331          * extra cushion (application might react slowly to POLLOUT)
332          */
333         sndmem = ca_ops->sndbuf_expand ? ca_ops->sndbuf_expand(sk) : 2;
334         sndmem *= nr_segs * per_mss;
335
336         if (sk->sk_sndbuf < sndmem)
337                 sk->sk_sndbuf = min(sndmem, sysctl_tcp_wmem[2]);
338 }
339
340 /* 2. Tuning advertised window (window_clamp, rcv_ssthresh)
341  *
342  * All tcp_full_space() is split to two parts: "network" buffer, allocated
343  * forward and advertised in receiver window (tp->rcv_wnd) and
344  * "application buffer", required to isolate scheduling/application
345  * latencies from network.
346  * window_clamp is maximal advertised window. It can be less than
347  * tcp_full_space(), in this case tcp_full_space() - window_clamp
348  * is reserved for "application" buffer. The less window_clamp is
349  * the smoother our behaviour from viewpoint of network, but the lower
350  * throughput and the higher sensitivity of the connection to losses. 8)
351  *
352  * rcv_ssthresh is more strict window_clamp used at "slow start"
353  * phase to predict further behaviour of this connection.
354  * It is used for two goals:
355  * - to enforce header prediction at sender, even when application
356  *   requires some significant "application buffer". It is check #1.
357  * - to prevent pruning of receive queue because of misprediction
358  *   of receiver window. Check #2.
359  *
360  * The scheme does not work when sender sends good segments opening
361  * window and then starts to feed us spaghetti. But it should work
362  * in common situations. Otherwise, we have to rely on queue collapsing.
363  */
364
365 /* Slow part of check#2. */
366 static int __tcp_grow_window(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
367 {
368         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
369         /* Optimize this! */
370         int truesize = tcp_win_from_space(skb->truesize) >> 1;
371         int window = tcp_win_from_space(sysctl_tcp_rmem[2]) >> 1;
372
373         while (tp->rcv_ssthresh <= window) {
374                 if (truesize <= skb->len)
375                         return 2 * inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss;
376
377                 truesize >>= 1;
378                 window >>= 1;
379         }
380         return 0;
381 }
382
383 static void tcp_grow_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
384 {
385         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
386
387         /* Check #1 */
388         if (tp->rcv_ssthresh < tp->window_clamp &&
389             (int)tp->rcv_ssthresh < tcp_space(sk) &&
390             !tcp_under_memory_pressure(sk)) {
391                 int incr;
392
393                 /* Check #2. Increase window, if skb with such overhead
394                  * will fit to rcvbuf in future.
395                  */
396                 if (tcp_win_from_space(skb->truesize) <= skb->len)
397                         incr = 2 * tp->advmss;
398                 else
399                         incr = __tcp_grow_window(sk, skb);
400
401                 if (incr) {
402                         incr = max_t(int, incr, 2 * skb->len);
403                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh + incr,
404                                                tp->window_clamp);
405                         inet_csk(sk)->icsk_ack.quick |= 1;
406                 }
407         }
408 }
409
410 /* 3. Tuning rcvbuf, when connection enters established state. */
411 static void tcp_fixup_rcvbuf(struct sock *sk)
412 {
413         u32 mss = tcp_sk(sk)->advmss;
414         int rcvmem;
415
416         rcvmem = 2 * SKB_TRUESIZE(mss + MAX_TCP_HEADER) *
417                  tcp_default_init_rwnd(mss);
418
419         /* Dynamic Right Sizing (DRS) has 2 to 3 RTT latency
420          * Allow enough cushion so that sender is not limited by our window
421          */
422         if (sysctl_tcp_moderate_rcvbuf)
423                 rcvmem <<= 2;
424
425         if (sk->sk_rcvbuf < rcvmem)
426                 sk->sk_rcvbuf = min(rcvmem, sysctl_tcp_rmem[2]);
427 }
428
429 /* 4. Try to fixup all. It is made immediately after connection enters
430  *    established state.
431  */
432 void tcp_init_buffer_space(struct sock *sk)
433 {
434         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
435         int maxwin;
436
437         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK))
438                 tcp_fixup_rcvbuf(sk);
439         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK))
440                 tcp_sndbuf_expand(sk);
441
442         tp->rcvq_space.space = tp->rcv_wnd;
443         tcp_mstamp_refresh(tp);
444         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
445         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
446
447         maxwin = tcp_full_space(sk);
448
449         if (tp->window_clamp >= maxwin) {
450                 tp->window_clamp = maxwin;
451
452                 if (sysctl_tcp_app_win && maxwin > 4 * tp->advmss)
453                         tp->window_clamp = max(maxwin -
454                                                (maxwin >> sysctl_tcp_app_win),
455                                                4 * tp->advmss);
456         }
457
458         /* Force reservation of one segment. */
459         if (sysctl_tcp_app_win &&
460             tp->window_clamp > 2 * tp->advmss &&
461             tp->window_clamp + tp->advmss > maxwin)
462                 tp->window_clamp = max(2 * tp->advmss, maxwin - tp->advmss);
463
464         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, tp->window_clamp);
465         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
466 }
467
468 /* 5. Recalculate window clamp after socket hit its memory bounds. */
469 static void tcp_clamp_window(struct sock *sk)
470 {
471         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
472         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
473
474         icsk->icsk_ack.quick = 0;
475
476         if (sk->sk_rcvbuf < sysctl_tcp_rmem[2] &&
477             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK) &&
478             !tcp_under_memory_pressure(sk) &&
479             sk_memory_allocated(sk) < sk_prot_mem_limits(sk, 0)) {
480                 sk->sk_rcvbuf = min(atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc),
481                                     sysctl_tcp_rmem[2]);
482         }
483         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf)
484                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->window_clamp, 2U * tp->advmss);
485 }
486
487 /* Initialize RCV_MSS value.
488  * RCV_MSS is an our guess about MSS used by the peer.
489  * We haven't any direct information about the MSS.
490  * It's better to underestimate the RCV_MSS rather than overestimate.
491  * Overestimations make us ACKing less frequently than needed.
492  * Underestimations are more easy to detect and fix by tcp_measure_rcv_mss().
493  */
494 void tcp_initialize_rcv_mss(struct sock *sk)
495 {
496         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
497         unsigned int hint = min_t(unsigned int, tp->advmss, tp->mss_cache);
498
499         hint = min(hint, tp->rcv_wnd / 2);
500         hint = min(hint, TCP_MSS_DEFAULT);
501         hint = max(hint, TCP_MIN_MSS);
502
503         inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss = hint;
504 }
505 EXPORT_SYMBOL(tcp_initialize_rcv_mss);
506
507 /* Receiver "autotuning" code.
508  *
509  * The algorithm for RTT estimation w/o timestamps is based on
510  * Dynamic Right-Sizing (DRS) by Wu Feng and Mike Fisk of LANL.
511  * <http://public.lanl.gov/radiant/pubs.html#DRS>
512  *
513  * More detail on this code can be found at
514  * <http://staff.psc.edu/jheffner/>,
515  * though this reference is out of date.  A new paper
516  * is pending.
517  */
518 static void tcp_rcv_rtt_update(struct tcp_sock *tp, u32 sample, int win_dep)
519 {
520         u32 new_sample = tp->rcv_rtt_est.rtt_us;
521         long m = sample;
522
523         if (m == 0)
524                 m = 1;
525
526         if (new_sample != 0) {
527                 /* If we sample in larger samples in the non-timestamp
528                  * case, we could grossly overestimate the RTT especially
529                  * with chatty applications or bulk transfer apps which
530                  * are stalled on filesystem I/O.
531                  *
532                  * Also, since we are only going for a minimum in the
533                  * non-timestamp case, we do not smooth things out
534                  * else with timestamps disabled convergence takes too
535                  * long.
536                  */
537                 if (!win_dep) {
538                         m -= (new_sample >> 3);
539                         new_sample += m;
540                 } else {
541                         m <<= 3;
542                         if (m < new_sample)
543                                 new_sample = m;
544                 }
545         } else {
546                 /* No previous measure. */
547                 new_sample = m << 3;
548         }
549
550         tp->rcv_rtt_est.rtt_us = new_sample;
551 }
552
553 static inline void tcp_rcv_rtt_measure(struct tcp_sock *tp)
554 {
555         u32 delta_us;
556
557         if (tp->rcv_rtt_est.time == 0)
558                 goto new_measure;
559         if (before(tp->rcv_nxt, tp->rcv_rtt_est.seq))
560                 return;
561         delta_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcv_rtt_est.time);
562         tcp_rcv_rtt_update(tp, delta_us, 1);
563
564 new_measure:
565         tp->rcv_rtt_est.seq = tp->rcv_nxt + tp->rcv_wnd;
566         tp->rcv_rtt_est.time = tp->tcp_mstamp;
567 }
568
569 static inline void tcp_rcv_rtt_measure_ts(struct sock *sk,
570                                           const struct sk_buff *skb)
571 {
572         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
573
574         if (tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
575             (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq -
576              TCP_SKB_CB(skb)->seq >= inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss)) {
577                 u32 delta = tcp_time_stamp(tp) - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
578                 u32 delta_us = delta * (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
579
580                 tcp_rcv_rtt_update(tp, delta_us, 0);
581         }
582 }
583
584 /*
585  * This function should be called every time data is copied to user space.
586  * It calculates the appropriate TCP receive buffer space.
587  */
588 void tcp_rcv_space_adjust(struct sock *sk)
589 {
590         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
591         int time;
592         int copied;
593
594         time = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcvq_space.time);
595         if (time < (tp->rcv_rtt_est.rtt_us >> 3) || tp->rcv_rtt_est.rtt_us == 0)
596                 return;
597
598         /* Number of bytes copied to user in last RTT */
599         copied = tp->copied_seq - tp->rcvq_space.seq;
600         if (copied <= tp->rcvq_space.space)
601                 goto new_measure;
602
603         /* A bit of theory :
604          * copied = bytes received in previous RTT, our base window
605          * To cope with packet losses, we need a 2x factor
606          * To cope with slow start, and sender growing its cwin by 100 %
607          * every RTT, we need a 4x factor, because the ACK we are sending
608          * now is for the next RTT, not the current one :
609          * <prev RTT . ><current RTT .. ><next RTT .... >
610          */
611
612         if (sysctl_tcp_moderate_rcvbuf &&
613             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK)) {
614                 int rcvwin, rcvmem, rcvbuf;
615
616                 /* minimal window to cope with packet losses, assuming
617                  * steady state. Add some cushion because of small variations.
618                  */
619                 rcvwin = (copied << 1) + 16 * tp->advmss;
620
621                 /* If rate increased by 25%,
622                  *      assume slow start, rcvwin = 3 * copied
623                  * If rate increased by 50%,
624                  *      assume sender can use 2x growth, rcvwin = 4 * copied
625                  */
626                 if (copied >=
627                     tp->rcvq_space.space + (tp->rcvq_space.space >> 2)) {
628                         if (copied >=
629                             tp->rcvq_space.space + (tp->rcvq_space.space >> 1))
630                                 rcvwin <<= 1;
631                         else
632                                 rcvwin += (rcvwin >> 1);
633                 }
634
635                 rcvmem = SKB_TRUESIZE(tp->advmss + MAX_TCP_HEADER);
636                 while (tcp_win_from_space(rcvmem) < tp->advmss)
637                         rcvmem += 128;
638
639                 rcvbuf = min(rcvwin / tp->advmss * rcvmem, sysctl_tcp_rmem[2]);
640                 if (rcvbuf > sk->sk_rcvbuf) {
641                         sk->sk_rcvbuf = rcvbuf;
642
643                         /* Make the window clamp follow along.  */
644                         tp->window_clamp = rcvwin;
645                 }
646         }
647         tp->rcvq_space.space = copied;
648
649 new_measure:
650         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
651         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
652 }
653
654 /* There is something which you must keep in mind when you analyze the
655  * behavior of the tp->ato delayed ack timeout interval.  When a
656  * connection starts up, we want to ack as quickly as possible.  The
657  * problem is that "good" TCP's do slow start at the beginning of data
658  * transmission.  The means that until we send the first few ACK's the
659  * sender will sit on his end and only queue most of his data, because
660  * he can only send snd_cwnd unacked packets at any given time.  For
661  * each ACK we send, he increments snd_cwnd and transmits more of his
662  * queue.  -DaveM
663  */
664 static void tcp_event_data_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
665 {
666         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
667         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
668         u32 now;
669
670         inet_csk_schedule_ack(sk);
671
672         tcp_measure_rcv_mss(sk, skb);
673
674         tcp_rcv_rtt_measure(tp);
675
676         now = tcp_jiffies32;
677
678         if (!icsk->icsk_ack.ato) {
679                 /* The _first_ data packet received, initialize
680                  * delayed ACK engine.
681                  */
682                 tcp_incr_quickack(sk);
683                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
684         } else {
685                 int m = now - icsk->icsk_ack.lrcvtime;
686
687                 if (m <= TCP_ATO_MIN / 2) {
688                         /* The fastest case is the first. */
689                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + TCP_ATO_MIN / 2;
690                 } else if (m < icsk->icsk_ack.ato) {
691                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + m;
692                         if (icsk->icsk_ack.ato > icsk->icsk_rto)
693                                 icsk->icsk_ack.ato = icsk->icsk_rto;
694                 } else if (m > icsk->icsk_rto) {
695                         /* Too long gap. Apparently sender failed to
696                          * restart window, so that we send ACKs quickly.
697                          */
698                         tcp_incr_quickack(sk);
699                         sk_mem_reclaim(sk);
700                 }
701         }
702         icsk->icsk_ack.lrcvtime = now;
703
704         tcp_ecn_check_ce(tp, skb);
705
706         if (skb->len >= 128)
707                 tcp_grow_window(sk, skb);
708 }
709
710 /* Called to compute a smoothed rtt estimate. The data fed to this
711  * routine either comes from timestamps, or from segments that were
712  * known _not_ to have been retransmitted [see Karn/Partridge
713  * Proceedings SIGCOMM 87]. The algorithm is from the SIGCOMM 88
714  * piece by Van Jacobson.
715  * NOTE: the next three routines used to be one big routine.
716  * To save cycles in the RFC 1323 implementation it was better to break
717  * it up into three procedures. -- erics
718  */
719 static void tcp_rtt_estimator(struct sock *sk, long mrtt_us)
720 {
721         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
722         long m = mrtt_us; /* RTT */
723         u32 srtt = tp->srtt_us;
724
725         /*      The following amusing code comes from Jacobson's
726          *      article in SIGCOMM '88.  Note that rtt and mdev
727          *      are scaled versions of rtt and mean deviation.
728          *      This is designed to be as fast as possible
729          *      m stands for "measurement".
730          *
731          *      On a 1990 paper the rto value is changed to:
732          *      RTO = rtt + 4 * mdev
733          *
734          * Funny. This algorithm seems to be very broken.
735          * These formulae increase RTO, when it should be decreased, increase
736          * too slowly, when it should be increased quickly, decrease too quickly
737          * etc. I guess in BSD RTO takes ONE value, so that it is absolutely
738          * does not matter how to _calculate_ it. Seems, it was trap
739          * that VJ failed to avoid. 8)
740          */
741         if (srtt != 0) {
742                 m -= (srtt >> 3);       /* m is now error in rtt est */
743                 srtt += m;              /* rtt = 7/8 rtt + 1/8 new */
744                 if (m < 0) {
745                         m = -m;         /* m is now abs(error) */
746                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
747                         /* This is similar to one of Eifel findings.
748                          * Eifel blocks mdev updates when rtt decreases.
749                          * This solution is a bit different: we use finer gain
750                          * for mdev in this case (alpha*beta).
751                          * Like Eifel it also prevents growth of rto,
752                          * but also it limits too fast rto decreases,
753                          * happening in pure Eifel.
754                          */
755                         if (m > 0)
756                                 m >>= 3;
757                 } else {
758                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
759                 }
760                 tp->mdev_us += m;               /* mdev = 3/4 mdev + 1/4 new */
761                 if (tp->mdev_us > tp->mdev_max_us) {
762                         tp->mdev_max_us = tp->mdev_us;
763                         if (tp->mdev_max_us > tp->rttvar_us)
764                                 tp->rttvar_us = tp->mdev_max_us;
765                 }
766                 if (after(tp->snd_una, tp->rtt_seq)) {
767                         if (tp->mdev_max_us < tp->rttvar_us)
768                                 tp->rttvar_us -= (tp->rttvar_us - tp->mdev_max_us) >> 2;
769                         tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
770                         tp->mdev_max_us = tcp_rto_min_us(sk);
771                 }
772         } else {
773                 /* no previous measure. */
774                 srtt = m << 3;          /* take the measured time to be rtt */
775                 tp->mdev_us = m << 1;   /* make sure rto = 3*rtt */
776                 tp->rttvar_us = max(tp->mdev_us, tcp_rto_min_us(sk));
777                 tp->mdev_max_us = tp->rttvar_us;
778                 tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
779         }
780         tp->srtt_us = max(1U, srtt);
781 }
782
783 /* Set the sk_pacing_rate to allow proper sizing of TSO packets.
784  * Note: TCP stack does not yet implement pacing.
785  * FQ packet scheduler can be used to implement cheap but effective
786  * TCP pacing, to smooth the burst on large writes when packets
787  * in flight is significantly lower than cwnd (or rwin)
788  */
789 int sysctl_tcp_pacing_ss_ratio __read_mostly = 200;
790 int sysctl_tcp_pacing_ca_ratio __read_mostly = 120;
791
792 static void tcp_update_pacing_rate(struct sock *sk)
793 {
794         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
795         u64 rate;
796
797         /* set sk_pacing_rate to 200 % of current rate (mss * cwnd / srtt) */
798         rate = (u64)tp->mss_cache * ((USEC_PER_SEC / 100) << 3);
799
800         /* current rate is (cwnd * mss) / srtt
801          * In Slow Start [1], set sk_pacing_rate to 200 % the current rate.
802          * In Congestion Avoidance phase, set it to 120 % the current rate.
803          *
804          * [1] : Normal Slow Start condition is (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh)
805          *       If snd_cwnd >= (tp->snd_ssthresh / 2), we are approaching
806          *       end of slow start and should slow down.
807          */
808         if (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh / 2)
809                 rate *= sysctl_tcp_pacing_ss_ratio;
810         else
811                 rate *= sysctl_tcp_pacing_ca_ratio;
812
813         rate *= max(tp->snd_cwnd, tp->packets_out);
814
815         if (likely(tp->srtt_us))
816                 do_div(rate, tp->srtt_us);
817
818         /* ACCESS_ONCE() is needed because sch_fq fetches sk_pacing_rate
819          * without any lock. We want to make sure compiler wont store
820          * intermediate values in this location.
821          */
822         ACCESS_ONCE(sk->sk_pacing_rate) = min_t(u64, rate,
823                                                 sk->sk_max_pacing_rate);
824 }
825
826 /* Calculate rto without backoff.  This is the second half of Van Jacobson's
827  * routine referred to above.
828  */
829 static void tcp_set_rto(struct sock *sk)
830 {
831         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
832         /* Old crap is replaced with new one. 8)
833          *
834          * More seriously:
835          * 1. If rtt variance happened to be less 50msec, it is hallucination.
836          *    It cannot be less due to utterly erratic ACK generation made
837          *    at least by solaris and freebsd. "Erratic ACKs" has _nothing_
838          *    to do with delayed acks, because at cwnd>2 true delack timeout
839          *    is invisible. Actually, Linux-2.4 also generates erratic
840          *    ACKs in some circumstances.
841          */
842         inet_csk(sk)->icsk_rto = __tcp_set_rto(tp);
843
844         /* 2. Fixups made earlier cannot be right.
845          *    If we do not estimate RTO correctly without them,
846          *    all the algo is pure shit and should be replaced
847          *    with correct one. It is exactly, which we pretend to do.
848          */
849
850         /* NOTE: clamping at TCP_RTO_MIN is not required, current algo
851          * guarantees that rto is higher.
852          */
853         tcp_bound_rto(sk);
854 }
855
856 __u32 tcp_init_cwnd(const struct tcp_sock *tp, const struct dst_entry *dst)
857 {
858         __u32 cwnd = (dst ? dst_metric(dst, RTAX_INITCWND) : 0);
859
860         if (!cwnd)
861                 cwnd = TCP_INIT_CWND;
862         return min_t(__u32, cwnd, tp->snd_cwnd_clamp);
863 }
864
865 /*
866  * Packet counting of FACK is based on in-order assumptions, therefore TCP
867  * disables it when reordering is detected
868  */
869 void tcp_disable_fack(struct tcp_sock *tp)
870 {
871         /* RFC3517 uses different metric in lost marker => reset on change */
872         if (tcp_is_fack(tp))
873                 tp->lost_skb_hint = NULL;
874         tp->rx_opt.sack_ok &= ~TCP_FACK_ENABLED;
875 }
876
877 /* Take a notice that peer is sending D-SACKs */
878 static void tcp_dsack_seen(struct tcp_sock *tp)
879 {
880         tp->rx_opt.sack_ok |= TCP_DSACK_SEEN;
881 }
882
883 static void tcp_update_reordering(struct sock *sk, const int metric,
884                                   const int ts)
885 {
886         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
887         int mib_idx;
888
889         if (WARN_ON_ONCE(metric < 0))
890                 return;
891
892         if (metric > tp->reordering) {
893                 tp->reordering = min(sysctl_tcp_max_reordering, metric);
894
895 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
896                 pr_debug("Disorder%d %d %u f%u s%u rr%d\n",
897                          tp->rx_opt.sack_ok, inet_csk(sk)->icsk_ca_state,
898                          tp->reordering,
899                          tp->fackets_out,
900                          tp->sacked_out,
901                          tp->undo_marker ? tp->undo_retrans : 0);
902 #endif
903                 tcp_disable_fack(tp);
904         }
905
906         tp->rack.reord = 1;
907
908         /* This exciting event is worth to be remembered. 8) */
909         if (ts)
910                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPTSREORDER;
911         else if (tcp_is_reno(tp))
912                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENOREORDER;
913         else if (tcp_is_fack(tp))
914                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPFACKREORDER;
915         else
916                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKREORDER;
917
918         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
919 }
920
921 /* This must be called before lost_out is incremented */
922 static void tcp_verify_retransmit_hint(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
923 {
924         if (!tp->retransmit_skb_hint ||
925             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
926                    TCP_SKB_CB(tp->retransmit_skb_hint)->seq))
927                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
928 }
929
930 /* Sum the number of packets on the wire we have marked as lost.
931  * There are two cases we care about here:
932  * a) Packet hasn't been marked lost (nor retransmitted),
933  *    and this is the first loss.
934  * b) Packet has been marked both lost and retransmitted,
935  *    and this means we think it was lost again.
936  */
937 static void tcp_sum_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
938 {
939         __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
940
941         if (!(sacked & TCPCB_LOST) ||
942             ((sacked & TCPCB_LOST) && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)))
943                 tp->lost += tcp_skb_pcount(skb);
944 }
945
946 static void tcp_skb_mark_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
947 {
948         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
949                 tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
950
951                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
952                 tcp_sum_lost(tp, skb);
953                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
954         }
955 }
956
957 void tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
958 {
959         tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
960
961         tcp_sum_lost(tp, skb);
962         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
963                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
964                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
965         }
966 }
967
968 /* This procedure tags the retransmission queue when SACKs arrive.
969  *
970  * We have three tag bits: SACKED(S), RETRANS(R) and LOST(L).
971  * Packets in queue with these bits set are counted in variables
972  * sacked_out, retrans_out and lost_out, correspondingly.
973  *
974  * Valid combinations are:
975  * Tag  InFlight        Description
976  * 0    1               - orig segment is in flight.
977  * S    0               - nothing flies, orig reached receiver.
978  * L    0               - nothing flies, orig lost by net.
979  * R    2               - both orig and retransmit are in flight.
980  * L|R  1               - orig is lost, retransmit is in flight.
981  * S|R  1               - orig reached receiver, retrans is still in flight.
982  * (L|S|R is logically valid, it could occur when L|R is sacked,
983  *  but it is equivalent to plain S and code short-curcuits it to S.
984  *  L|S is logically invalid, it would mean -1 packet in flight 8))
985  *
986  * These 6 states form finite state machine, controlled by the following events:
987  * 1. New ACK (+SACK) arrives. (tcp_sacktag_write_queue())
988  * 2. Retransmission. (tcp_retransmit_skb(), tcp_xmit_retransmit_queue())
989  * 3. Loss detection event of two flavors:
990  *      A. Scoreboard estimator decided the packet is lost.
991  *         A'. Reno "three dupacks" marks head of queue lost.
992  *         A''. Its FACK modification, head until snd.fack is lost.
993  *      B. SACK arrives sacking SND.NXT at the moment, when the
994  *         segment was retransmitted.
995  * 4. D-SACK added new rule: D-SACK changes any tag to S.
996  *
997  * It is pleasant to note, that state diagram turns out to be commutative,
998  * so that we are allowed not to be bothered by order of our actions,
999  * when multiple events arrive simultaneously. (see the function below).
1000  *
1001  * Reordering detection.
1002  * --------------------
1003  * Reordering metric is maximal distance, which a packet can be displaced
1004  * in packet stream. With SACKs we can estimate it:
1005  *
1006  * 1. SACK fills old hole and the corresponding segment was not
1007  *    ever retransmitted -> reordering. Alas, we cannot use it
1008  *    when segment was retransmitted.
1009  * 2. The last flaw is solved with D-SACK. D-SACK arrives
1010  *    for retransmitted and already SACKed segment -> reordering..
1011  * Both of these heuristics are not used in Loss state, when we cannot
1012  * account for retransmits accurately.
1013  *
1014  * SACK block validation.
1015  * ----------------------
1016  *
1017  * SACK block range validation checks that the received SACK block fits to
1018  * the expected sequence limits, i.e., it is between SND.UNA and SND.NXT.
1019  * Note that SND.UNA is not included to the range though being valid because
1020  * it means that the receiver is rather inconsistent with itself reporting
1021  * SACK reneging when it should advance SND.UNA. Such SACK block this is
1022  * perfectly valid, however, in light of RFC2018 which explicitly states
1023  * that "SACK block MUST reflect the newest segment.  Even if the newest
1024  * segment is going to be discarded ...", not that it looks very clever
1025  * in case of head skb. Due to potentional receiver driven attacks, we
1026  * choose to avoid immediate execution of a walk in write queue due to
1027  * reneging and defer head skb's loss recovery to standard loss recovery
1028  * procedure that will eventually trigger (nothing forbids us doing this).
1029  *
1030  * Implements also blockage to start_seq wrap-around. Problem lies in the
1031  * fact that though start_seq (s) is before end_seq (i.e., not reversed),
1032  * there's no guarantee that it will be before snd_nxt (n). The problem
1033  * happens when start_seq resides between end_seq wrap (e_w) and snd_nxt
1034  * wrap (s_w):
1035  *
1036  *         <- outs wnd ->                          <- wrapzone ->
1037  *         u     e      n                         u_w   e_w  s n_w
1038  *         |     |      |                          |     |   |  |
1039  * |<------------+------+----- TCP seqno space --------------+---------->|
1040  * ...-- <2^31 ->|                                           |<--------...
1041  * ...---- >2^31 ------>|                                    |<--------...
1042  *
1043  * Current code wouldn't be vulnerable but it's better still to discard such
1044  * crazy SACK blocks. Doing this check for start_seq alone closes somewhat
1045  * similar case (end_seq after snd_nxt wrap) as earlier reversed check in
1046  * snd_nxt wrap -> snd_una region will then become "well defined", i.e.,
1047  * equal to the ideal case (infinite seqno space without wrap caused issues).
1048  *
1049  * With D-SACK the lower bound is extended to cover sequence space below
1050  * SND.UNA down to undo_marker, which is the last point of interest. Yet
1051  * again, D-SACK block must not to go across snd_una (for the same reason as
1052  * for the normal SACK blocks, explained above). But there all simplicity
1053  * ends, TCP might receive valid D-SACKs below that. As long as they reside
1054  * fully below undo_marker they do not affect behavior in anyway and can
1055  * therefore be safely ignored. In rare cases (which are more or less
1056  * theoretical ones), the D-SACK will nicely cross that boundary due to skb
1057  * fragmentation and packet reordering past skb's retransmission. To consider
1058  * them correctly, the acceptable range must be extended even more though
1059  * the exact amount is rather hard to quantify. However, tp->max_window can
1060  * be used as an exaggerated estimate.
1061  */
1062 static bool tcp_is_sackblock_valid(struct tcp_sock *tp, bool is_dsack,
1063                                    u32 start_seq, u32 end_seq)
1064 {
1065         /* Too far in future, or reversed (interpretation is ambiguous) */
1066         if (after(end_seq, tp->snd_nxt) || !before(start_seq, end_seq))
1067                 return false;
1068
1069         /* Nasty start_seq wrap-around check (see comments above) */
1070         if (!before(start_seq, tp->snd_nxt))
1071                 return false;
1072
1073         /* In outstanding window? ...This is valid exit for D-SACKs too.
1074          * start_seq == snd_una is non-sensical (see comments above)
1075          */
1076         if (after(start_seq, tp->snd_una))
1077                 return true;
1078
1079         if (!is_dsack || !tp->undo_marker)
1080                 return false;
1081
1082         /* ...Then it's D-SACK, and must reside below snd_una completely */
1083         if (after(end_seq, tp->snd_una))
1084                 return false;
1085
1086         if (!before(start_seq, tp->undo_marker))
1087                 return true;
1088
1089         /* Too old */
1090         if (!after(end_seq, tp->undo_marker))
1091                 return false;
1092
1093         /* Undo_marker boundary crossing (overestimates a lot). Known already:
1094          *   start_seq < undo_marker and end_seq >= undo_marker.
1095          */
1096         return !before(start_seq, end_seq - tp->max_window);
1097 }
1098
1099 static bool tcp_check_dsack(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1100                             struct tcp_sack_block_wire *sp, int num_sacks,
1101                             u32 prior_snd_una)
1102 {
1103         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1104         u32 start_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].start_seq);
1105         u32 end_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].end_seq);
1106         bool dup_sack = false;
1107
1108         if (before(start_seq_0, TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq)) {
1109                 dup_sack = true;
1110                 tcp_dsack_seen(tp);
1111                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECV);
1112         } else if (num_sacks > 1) {
1113                 u32 end_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].end_seq);
1114                 u32 start_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].start_seq);
1115
1116                 if (!after(end_seq_0, end_seq_1) &&
1117                     !before(start_seq_0, start_seq_1)) {
1118                         dup_sack = true;
1119                         tcp_dsack_seen(tp);
1120                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
1121                                         LINUX_MIB_TCPDSACKOFORECV);
1122                 }
1123         }
1124
1125         /* D-SACK for already forgotten data... Do dumb counting. */
1126         if (dup_sack && tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1127             !after(end_seq_0, prior_snd_una) &&
1128             after(end_seq_0, tp->undo_marker))
1129                 tp->undo_retrans--;
1130
1131         return dup_sack;
1132 }
1133
1134 struct tcp_sacktag_state {
1135         int     reord;
1136         int     fack_count;
1137         /* Timestamps for earliest and latest never-retransmitted segment
1138          * that was SACKed. RTO needs the earliest RTT to stay conservative,
1139          * but congestion control should still get an accurate delay signal.
1140          */
1141         u64     first_sackt;
1142         u64     last_sackt;
1143         struct rate_sample *rate;
1144         int     flag;
1145 };
1146
1147 /* Check if skb is fully within the SACK block. In presence of GSO skbs,
1148  * the incoming SACK may not exactly match but we can find smaller MSS
1149  * aligned portion of it that matches. Therefore we might need to fragment
1150  * which may fail and creates some hassle (caller must handle error case
1151  * returns).
1152  *
1153  * FIXME: this could be merged to shift decision code
1154  */
1155 static int tcp_match_skb_to_sack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1156                                   u32 start_seq, u32 end_seq)
1157 {
1158         int err;
1159         bool in_sack;
1160         unsigned int pkt_len;
1161         unsigned int mss;
1162
1163         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1164                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1165
1166         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1 && !in_sack &&
1167             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq)) {
1168                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1169                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1170
1171                 if (!in_sack) {
1172                         pkt_len = start_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1173                         if (pkt_len < mss)
1174                                 pkt_len = mss;
1175                 } else {
1176                         pkt_len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1177                         if (pkt_len < mss)
1178                                 return -EINVAL;
1179                 }
1180
1181                 /* Round if necessary so that SACKs cover only full MSSes
1182                  * and/or the remaining small portion (if present)
1183                  */
1184                 if (pkt_len > mss) {
1185                         unsigned int new_len = (pkt_len / mss) * mss;
1186                         if (!in_sack && new_len < pkt_len)
1187                                 new_len += mss;
1188                         pkt_len = new_len;
1189                 }
1190
1191                 if (pkt_len >= skb->len && !in_sack)
1192                         return 0;
1193
1194                 err = tcp_fragment(sk, skb, pkt_len, mss, GFP_ATOMIC);
1195                 if (err < 0)
1196                         return err;
1197         }
1198
1199         return in_sack;
1200 }
1201
1202 /* Mark the given newly-SACKed range as such, adjusting counters and hints. */
1203 static u8 tcp_sacktag_one(struct sock *sk,
1204                           struct tcp_sacktag_state *state, u8 sacked,
1205                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1206                           int dup_sack, int pcount,
1207                           u64 xmit_time)
1208 {
1209         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1210         int fack_count = state->fack_count;
1211
1212         /* Account D-SACK for retransmitted packet. */
1213         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1214                 if (tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1215                     after(end_seq, tp->undo_marker))
1216                         tp->undo_retrans--;
1217                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1218                         state->reord = min(fack_count, state->reord);
1219         }
1220
1221         /* Nothing to do; acked frame is about to be dropped (was ACKed). */
1222         if (!after(end_seq, tp->snd_una))
1223                 return sacked;
1224
1225         if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
1226                 tcp_rack_advance(tp, sacked, end_seq, xmit_time);
1227
1228                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1229                         /* If the segment is not tagged as lost,
1230                          * we do not clear RETRANS, believing
1231                          * that retransmission is still in flight.
1232                          */
1233                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1234                                 sacked &= ~(TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS);
1235                                 tp->lost_out -= pcount;
1236                                 tp->retrans_out -= pcount;
1237                         }
1238                 } else {
1239                         if (!(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1240                                 /* New sack for not retransmitted frame,
1241                                  * which was in hole. It is reordering.
1242                                  */
1243                                 if (before(start_seq,
1244                                            tcp_highest_sack_seq(tp)))
1245                                         state->reord = min(fack_count,
1246                                                            state->reord);
1247                                 if (!after(end_seq, tp->high_seq))
1248                                         state->flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
1249                                 if (state->first_sackt == 0)
1250                                         state->first_sackt = xmit_time;
1251                                 state->last_sackt = xmit_time;
1252                         }
1253
1254                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1255                                 sacked &= ~TCPCB_LOST;
1256                                 tp->lost_out -= pcount;
1257                         }
1258                 }
1259
1260                 sacked |= TCPCB_SACKED_ACKED;
1261                 state->flag |= FLAG_DATA_SACKED;
1262                 tp->sacked_out += pcount;
1263                 tp->delivered += pcount;  /* Out-of-order packets delivered */
1264
1265                 fack_count += pcount;
1266
1267                 /* Lost marker hint past SACKed? Tweak RFC3517 cnt */
1268                 if (!tcp_is_fack(tp) && tp->lost_skb_hint &&
1269                     before(start_seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq))
1270                         tp->lost_cnt_hint += pcount;
1271
1272                 if (fack_count > tp->fackets_out)
1273                         tp->fackets_out = fack_count;
1274         }
1275
1276         /* D-SACK. We can detect redundant retransmission in S|R and plain R
1277          * frames and clear it. undo_retrans is decreased above, L|R frames
1278          * are accounted above as well.
1279          */
1280         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)) {
1281                 sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1282                 tp->retrans_out -= pcount;
1283         }
1284
1285         return sacked;
1286 }
1287
1288 /* Shift newly-SACKed bytes from this skb to the immediately previous
1289  * already-SACKed sk_buff. Mark the newly-SACKed bytes as such.
1290  */
1291 static bool tcp_shifted_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1292                             struct tcp_sacktag_state *state,
1293                             unsigned int pcount, int shifted, int mss,
1294                             bool dup_sack)
1295 {
1296         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1297         struct sk_buff *prev = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
1298         u32 start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;   /* start of newly-SACKed */
1299         u32 end_seq = start_seq + shifted;      /* end of newly-SACKed */
1300
1301         BUG_ON(!pcount);
1302
1303         /* Adjust counters and hints for the newly sacked sequence
1304          * range but discard the return value since prev is already
1305          * marked. We must tag the range first because the seq
1306          * advancement below implicitly advances
1307          * tcp_highest_sack_seq() when skb is highest_sack.
1308          */
1309         tcp_sacktag_one(sk, state, TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1310                         start_seq, end_seq, dup_sack, pcount,
1311                         skb->skb_mstamp);
1312         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1313
1314         if (skb == tp->lost_skb_hint)
1315                 tp->lost_cnt_hint += pcount;
1316
1317         TCP_SKB_CB(prev)->end_seq += shifted;
1318         TCP_SKB_CB(skb)->seq += shifted;
1319
1320         tcp_skb_pcount_add(prev, pcount);
1321         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) < pcount);
1322         tcp_skb_pcount_add(skb, -pcount);
1323
1324         /* When we're adding to gso_segs == 1, gso_size will be zero,
1325          * in theory this shouldn't be necessary but as long as DSACK
1326          * code can come after this skb later on it's better to keep
1327          * setting gso_size to something.
1328          */
1329         if (!TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size)
1330                 TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size = mss;
1331
1332         /* CHECKME: To clear or not to clear? Mimics normal skb currently */
1333         if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1334                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1335
1336         /* Difference in this won't matter, both ACKed by the same cumul. ACK */
1337         TCP_SKB_CB(prev)->sacked |= (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS);
1338
1339         if (skb->len > 0) {
1340                 BUG_ON(!tcp_skb_pcount(skb));
1341                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTED);
1342                 return false;
1343         }
1344
1345         /* Whole SKB was eaten :-) */
1346
1347         if (skb == tp->retransmit_skb_hint)
1348                 tp->retransmit_skb_hint = prev;
1349         if (skb == tp->lost_skb_hint) {
1350                 tp->lost_skb_hint = prev;
1351                 tp->lost_cnt_hint -= tcp_skb_pcount(prev);
1352         }
1353
1354         TCP_SKB_CB(prev)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1355         TCP_SKB_CB(prev)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1356         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1357                 TCP_SKB_CB(prev)->end_seq++;
1358
1359         if (skb == tcp_highest_sack(sk))
1360                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1361
1362         tcp_skb_collapse_tstamp(prev, skb);
1363         if (unlikely(TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp))
1364                 TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp = 0;
1365
1366         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1367         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1368
1369         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKMERGED);
1370
1371         return true;
1372 }
1373
1374 /* I wish gso_size would have a bit more sane initialization than
1375  * something-or-zero which complicates things
1376  */
1377 static int tcp_skb_seglen(const struct sk_buff *skb)
1378 {
1379         return tcp_skb_pcount(skb) == 1 ? skb->len : tcp_skb_mss(skb);
1380 }
1381
1382 /* Shifting pages past head area doesn't work */
1383 static int skb_can_shift(const struct sk_buff *skb)
1384 {
1385         return !skb_headlen(skb) && skb_is_nonlinear(skb);
1386 }
1387
1388 /* Try collapsing SACK blocks spanning across multiple skbs to a single
1389  * skb.
1390  */
1391 static struct sk_buff *tcp_shift_skb_data(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1392                                           struct tcp_sacktag_state *state,
1393                                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1394                                           bool dup_sack)
1395 {
1396         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1397         struct sk_buff *prev;
1398         int mss;
1399         int pcount = 0;
1400         int len;
1401         int in_sack;
1402
1403         if (!sk_can_gso(sk))
1404                 goto fallback;
1405
1406         /* Normally R but no L won't result in plain S */
1407         if (!dup_sack &&
1408             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS)) == TCPCB_SACKED_RETRANS)
1409                 goto fallback;
1410         if (!skb_can_shift(skb))
1411                 goto fallback;
1412         /* This frame is about to be dropped (was ACKed). */
1413         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1414                 goto fallback;
1415
1416         /* Can only happen with delayed DSACK + discard craziness */
1417         if (unlikely(skb == tcp_write_queue_head(sk)))
1418                 goto fallback;
1419         prev = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
1420
1421         if ((TCP_SKB_CB(prev)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED)
1422                 goto fallback;
1423
1424         if (!tcp_skb_can_collapse_to(prev))
1425                 goto fallback;
1426
1427         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1428                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1429
1430         if (in_sack) {
1431                 len = skb->len;
1432                 pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1433                 mss = tcp_skb_seglen(skb);
1434
1435                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1436                  * drop this restriction as unnecessary
1437                  */
1438                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1439                         goto fallback;
1440         } else {
1441                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq))
1442                         goto noop;
1443                 /* CHECKME: This is non-MSS split case only?, this will
1444                  * cause skipped skbs due to advancing loop btw, original
1445                  * has that feature too
1446                  */
1447                 if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1448                         goto noop;
1449
1450                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1451                 if (!in_sack) {
1452                         /* TODO: head merge to next could be attempted here
1453                          * if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end_seq)),
1454                          * though it might not be worth of the additional hassle
1455                          *
1456                          * ...we can probably just fallback to what was done
1457                          * previously. We could try merging non-SACKed ones
1458                          * as well but it probably isn't going to buy off
1459                          * because later SACKs might again split them, and
1460                          * it would make skb timestamp tracking considerably
1461                          * harder problem.
1462                          */
1463                         goto fallback;
1464                 }
1465
1466                 len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1467                 BUG_ON(len < 0);
1468                 BUG_ON(len > skb->len);
1469
1470                 /* MSS boundaries should be honoured or else pcount will
1471                  * severely break even though it makes things bit trickier.
1472                  * Optimize common case to avoid most of the divides
1473                  */
1474                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1475
1476                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1477                  * drop this restriction as unnecessary
1478                  */
1479                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1480                         goto fallback;
1481
1482                 if (len == mss) {
1483                         pcount = 1;
1484                 } else if (len < mss) {
1485                         goto noop;
1486                 } else {
1487                         pcount = len / mss;
1488                         len = pcount * mss;
1489                 }
1490         }
1491
1492         /* tcp_sacktag_one() won't SACK-tag ranges below snd_una */
1493         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->seq + len, tp->snd_una))
1494                 goto fallback;
1495
1496         if (!skb_shift(prev, skb, len))
1497                 goto fallback;
1498         if (!tcp_shifted_skb(sk, skb, state, pcount, len, mss, dup_sack))
1499                 goto out;
1500
1501         /* Hole filled allows collapsing with the next as well, this is very
1502          * useful when hole on every nth skb pattern happens
1503          */
1504         if (prev == tcp_write_queue_tail(sk))
1505                 goto out;
1506         skb = tcp_write_queue_next(sk, prev);
1507
1508         if (!skb_can_shift(skb) ||
1509             (skb == tcp_send_head(sk)) ||
1510             ((TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED) ||
1511             (mss != tcp_skb_seglen(skb)))
1512                 goto out;
1513
1514         len = skb->len;
1515         if (skb_shift(prev, skb, len)) {
1516                 pcount += tcp_skb_pcount(skb);
1517                 tcp_shifted_skb(sk, skb, state, tcp_skb_pcount(skb), len, mss, 0);
1518         }
1519
1520 out:
1521         state->fack_count += pcount;
1522         return prev;
1523
1524 noop:
1525         return skb;
1526
1527 fallback:
1528         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTFALLBACK);
1529         return NULL;
1530 }
1531
1532 static struct sk_buff *tcp_sacktag_walk(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1533                                         struct tcp_sack_block *next_dup,
1534                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1535                                         u32 start_seq, u32 end_seq,
1536                                         bool dup_sack_in)
1537 {
1538         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1539         struct sk_buff *tmp;
1540
1541         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1542                 int in_sack = 0;
1543                 bool dup_sack = dup_sack_in;
1544
1545                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1546                         break;
1547
1548                 /* queue is in-order => we can short-circuit the walk early */
1549                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq))
1550                         break;
1551
1552                 if (next_dup  &&
1553                     before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, next_dup->end_seq)) {
1554                         in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1555                                                         next_dup->start_seq,
1556                                                         next_dup->end_seq);
1557                         if (in_sack > 0)
1558                                 dup_sack = true;
1559                 }
1560
1561                 /* skb reference here is a bit tricky to get right, since
1562                  * shifting can eat and free both this skb and the next,
1563                  * so not even _safe variant of the loop is enough.
1564                  */
1565                 if (in_sack <= 0) {
1566                         tmp = tcp_shift_skb_data(sk, skb, state,
1567                                                  start_seq, end_seq, dup_sack);
1568                         if (tmp) {
1569                                 if (tmp != skb) {
1570                                         skb = tmp;
1571                                         continue;
1572                                 }
1573
1574                                 in_sack = 0;
1575                         } else {
1576                                 in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1577                                                                 start_seq,
1578                                                                 end_seq);
1579                         }
1580                 }
1581
1582                 if (unlikely(in_sack < 0))
1583                         break;
1584
1585                 if (in_sack) {
1586                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked =
1587                                 tcp_sacktag_one(sk,
1588                                                 state,
1589                                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1590                                                 TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1591                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq,
1592                                                 dup_sack,
1593                                                 tcp_skb_pcount(skb),
1594                                                 skb->skb_mstamp);
1595                         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1596
1597                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1598                                     tcp_highest_sack_seq(tp)))
1599                                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1600                 }
1601
1602                 state->fack_count += tcp_skb_pcount(skb);
1603         }
1604         return skb;
1605 }
1606
1607 /* Avoid all extra work that is being done by sacktag while walking in
1608  * a normal way
1609  */
1610 static struct sk_buff *tcp_sacktag_skip(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1611                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1612                                         u32 skip_to_seq)
1613 {
1614         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1615                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1616                         break;
1617
1618                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, skip_to_seq))
1619                         break;
1620
1621                 state->fack_count += tcp_skb_pcount(skb);
1622         }
1623         return skb;
1624 }
1625
1626 static struct sk_buff *tcp_maybe_skipping_dsack(struct sk_buff *skb,
1627                                                 struct sock *sk,
1628                                                 struct tcp_sack_block *next_dup,
1629                                                 struct tcp_sacktag_state *state,
1630                                                 u32 skip_to_seq)
1631 {
1632         if (!next_dup)
1633                 return skb;
1634
1635         if (before(next_dup->start_seq, skip_to_seq)) {
1636                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, next_dup->start_seq);
1637                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, NULL, state,
1638                                        next_dup->start_seq, next_dup->end_seq,
1639                                        1);
1640         }
1641
1642         return skb;
1643 }
1644
1645 static int tcp_sack_cache_ok(const struct tcp_sock *tp, const struct tcp_sack_block *cache)
1646 {
1647         return cache < tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1648 }
1649
1650 static int
1651 tcp_sacktag_write_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1652                         u32 prior_snd_una, struct tcp_sacktag_state *state)
1653 {
1654         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1655         const unsigned char *ptr = (skb_transport_header(ack_skb) +
1656                                     TCP_SKB_CB(ack_skb)->sacked);
1657         struct tcp_sack_block_wire *sp_wire = (struct tcp_sack_block_wire *)(ptr+2);
1658         struct tcp_sack_block sp[TCP_NUM_SACKS];
1659         struct tcp_sack_block *cache;
1660         struct sk_buff *skb;
1661         int num_sacks = min(TCP_NUM_SACKS, (ptr[1] - TCPOLEN_SACK_BASE) >> 3);
1662         int used_sacks;
1663         bool found_dup_sack = false;
1664         int i, j;
1665         int first_sack_index;
1666
1667         state->flag = 0;
1668         state->reord = tp->packets_out;
1669
1670         if (!tp->sacked_out) {
1671                 if (WARN_ON(tp->fackets_out))
1672                         tp->fackets_out = 0;
1673                 tcp_highest_sack_reset(sk);
1674         }
1675
1676         found_dup_sack = tcp_check_dsack(sk, ack_skb, sp_wire,
1677                                          num_sacks, prior_snd_una);
1678         if (found_dup_sack) {
1679                 state->flag |= FLAG_DSACKING_ACK;
1680                 tp->delivered++; /* A spurious retransmission is delivered */
1681         }
1682
1683         /* Eliminate too old ACKs, but take into
1684          * account more or less fresh ones, they can
1685          * contain valid SACK info.
1686          */
1687         if (before(TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq, prior_snd_una - tp->max_window))
1688                 return 0;
1689
1690         if (!tp->packets_out)
1691                 goto out;
1692
1693         used_sacks = 0;
1694         first_sack_index = 0;
1695         for (i = 0; i < num_sacks; i++) {
1696                 bool dup_sack = !i && found_dup_sack;
1697
1698                 sp[used_sacks].start_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].start_seq);
1699                 sp[used_sacks].end_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].end_seq);
1700
1701                 if (!tcp_is_sackblock_valid(tp, dup_sack,
1702                                             sp[used_sacks].start_seq,
1703                                             sp[used_sacks].end_seq)) {
1704                         int mib_idx;
1705
1706                         if (dup_sack) {
1707                                 if (!tp->undo_marker)
1708                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDNOUNDO;
1709                                 else
1710                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDOLD;
1711                         } else {
1712                                 /* Don't count olds caused by ACK reordering */
1713                                 if ((TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq != tp->snd_una) &&
1714                                     !after(sp[used_sacks].end_seq, tp->snd_una))
1715                                         continue;
1716                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKDISCARD;
1717                         }
1718
1719                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
1720                         if (i == 0)
1721                                 first_sack_index = -1;
1722                         continue;
1723                 }
1724
1725                 /* Ignore very old stuff early */
1726                 if (!after(sp[used_sacks].end_seq, prior_snd_una))
1727                         continue;
1728
1729                 used_sacks++;
1730         }
1731
1732         /* order SACK blocks to allow in order walk of the retrans queue */
1733         for (i = used_sacks - 1; i > 0; i--) {
1734                 for (j = 0; j < i; j++) {
1735                         if (after(sp[j].start_seq, sp[j + 1].start_seq)) {
1736                                 swap(sp[j], sp[j + 1]);
1737
1738                                 /* Track where the first SACK block goes to */
1739                                 if (j == first_sack_index)
1740                                         first_sack_index = j + 1;
1741                         }
1742                 }
1743         }
1744
1745         skb = tcp_write_queue_head(sk);
1746         state->fack_count = 0;
1747         i = 0;
1748
1749         if (!tp->sacked_out) {
1750                 /* It's already past, so skip checking against it */
1751                 cache = tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1752         } else {
1753                 cache = tp->recv_sack_cache;
1754                 /* Skip empty blocks in at head of the cache */
1755                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !cache->start_seq &&
1756                        !cache->end_seq)
1757                         cache++;
1758         }
1759
1760         while (i < used_sacks) {
1761                 u32 start_seq = sp[i].start_seq;
1762                 u32 end_seq = sp[i].end_seq;
1763                 bool dup_sack = (found_dup_sack && (i == first_sack_index));
1764                 struct tcp_sack_block *next_dup = NULL;
1765
1766                 if (found_dup_sack && ((i + 1) == first_sack_index))
1767                         next_dup = &sp[i + 1];
1768
1769                 /* Skip too early cached blocks */
1770                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) &&
1771                        !before(start_seq, cache->end_seq))
1772                         cache++;
1773
1774                 /* Can skip some work by looking recv_sack_cache? */
1775                 if (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !dup_sack &&
1776                     after(end_seq, cache->start_seq)) {
1777
1778                         /* Head todo? */
1779                         if (before(start_seq, cache->start_seq)) {
1780                                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state,
1781                                                        start_seq);
1782                                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup,
1783                                                        state,
1784                                                        start_seq,
1785                                                        cache->start_seq,
1786                                                        dup_sack);
1787                         }
1788
1789                         /* Rest of the block already fully processed? */
1790                         if (!after(end_seq, cache->end_seq))
1791                                 goto advance_sp;
1792
1793                         skb = tcp_maybe_skipping_dsack(skb, sk, next_dup,
1794                                                        state,
1795                                                        cache->end_seq);
1796
1797                         /* ...tail remains todo... */
1798                         if (tcp_highest_sack_seq(tp) == cache->end_seq) {
1799                                 /* ...but better entrypoint exists! */
1800                                 skb = tcp_highest_sack(sk);
1801                                 if (!skb)
1802                                         break;
1803                                 state->fack_count = tp->fackets_out;
1804                                 cache++;
1805                                 goto walk;
1806                         }
1807
1808                         skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, cache->end_seq);
1809                         /* Check overlap against next cached too (past this one already) */
1810                         cache++;
1811                         continue;
1812                 }
1813
1814                 if (!before(start_seq, tcp_highest_sack_seq(tp))) {
1815                         skb = tcp_highest_sack(sk);
1816                         if (!skb)
1817                                 break;
1818                         state->fack_count = tp->fackets_out;
1819                 }
1820                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, start_seq);
1821
1822 walk:
1823                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup, state,
1824                                        start_seq, end_seq, dup_sack);
1825
1826 advance_sp:
1827                 i++;
1828         }
1829
1830         /* Clear the head of the cache sack blocks so we can skip it next time */
1831         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache) - used_sacks; i++) {
1832                 tp->recv_sack_cache[i].start_seq = 0;
1833                 tp->recv_sack_cache[i].end_seq = 0;
1834         }
1835         for (j = 0; j < used_sacks; j++)
1836                 tp->recv_sack_cache[i++] = sp[j];
1837
1838         if ((state->reord < tp->fackets_out) &&
1839             ((inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) || tp->undo_marker))
1840                 tcp_update_reordering(sk, tp->fackets_out - state->reord, 0);
1841
1842         tcp_verify_left_out(tp);
1843 out:
1844
1845 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
1846         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
1847         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
1848         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
1849         WARN_ON((int)tcp_packets_in_flight(tp) < 0);
1850 #endif
1851         return state->flag;
1852 }
1853
1854 /* Limits sacked_out so that sum with lost_out isn't ever larger than
1855  * packets_out. Returns false if sacked_out adjustement wasn't necessary.
1856  */
1857 static bool tcp_limit_reno_sacked(struct tcp_sock *tp)
1858 {
1859         u32 holes;
1860
1861         holes = max(tp->lost_out, 1U);
1862         holes = min(holes, tp->packets_out);
1863
1864         if ((tp->sacked_out + holes) > tp->packets_out) {
1865                 tp->sacked_out = tp->packets_out - holes;
1866                 return true;
1867         }
1868         return false;
1869 }
1870
1871 /* If we receive more dupacks than we expected counting segments
1872  * in assumption of absent reordering, interpret this as reordering.
1873  * The only another reason could be bug in receiver TCP.
1874  */
1875 static void tcp_check_reno_reordering(struct sock *sk, const int addend)
1876 {
1877         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1878         if (tcp_limit_reno_sacked(tp))
1879                 tcp_update_reordering(sk, tp->packets_out + addend, 0);
1880 }
1881
1882 /* Emulate SACKs for SACKless connection: account for a new dupack. */
1883
1884 static void tcp_add_reno_sack(struct sock *sk)
1885 {
1886         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1887         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
1888
1889         tp->sacked_out++;
1890         tcp_check_reno_reordering(sk, 0);
1891         if (tp->sacked_out > prior_sacked)
1892                 tp->delivered++; /* Some out-of-order packet is delivered */
1893         tcp_verify_left_out(tp);
1894 }
1895
1896 /* Account for ACK, ACKing some data in Reno Recovery phase. */
1897
1898 static void tcp_remove_reno_sacks(struct sock *sk, int acked)
1899 {
1900         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1901
1902         if (acked > 0) {
1903                 /* One ACK acked hole. The rest eat duplicate ACKs. */
1904                 tp->delivered += max_t(int, acked - tp->sacked_out, 1);
1905                 if (acked - 1 >= tp->sacked_out)
1906                         tp->sacked_out = 0;
1907                 else
1908                         tp->sacked_out -= acked - 1;
1909         }
1910         tcp_check_reno_reordering(sk, acked);
1911         tcp_verify_left_out(tp);
1912 }
1913
1914 static inline void tcp_reset_reno_sack(struct tcp_sock *tp)
1915 {
1916         tp->sacked_out = 0;
1917 }
1918
1919 void tcp_clear_retrans(struct tcp_sock *tp)
1920 {
1921         tp->retrans_out = 0;
1922         tp->lost_out = 0;
1923         tp->undo_marker = 0;
1924         tp->undo_retrans = -1;
1925         tp->fackets_out = 0;
1926         tp->sacked_out = 0;
1927 }
1928
1929 static inline void tcp_init_undo(struct tcp_sock *tp)
1930 {
1931         tp->undo_marker = tp->snd_una;
1932         /* Retransmission still in flight may cause DSACKs later. */
1933         tp->undo_retrans = tp->retrans_out ? : -1;
1934 }
1935
1936 /* Enter Loss state. If we detect SACK reneging, forget all SACK information
1937  * and reset tags completely, otherwise preserve SACKs. If receiver
1938  * dropped its ofo queue, we will know this due to reneging detection.
1939  */
1940 void tcp_enter_loss(struct sock *sk)
1941 {
1942         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1943         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1944         struct net *net = sock_net(sk);
1945         struct sk_buff *skb;
1946         bool new_recovery = icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_Recovery;
1947         bool is_reneg;                  /* is receiver reneging on SACKs? */
1948         bool mark_lost;
1949
1950         /* Reduce ssthresh if it has not yet been made inside this window. */
1951         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder ||
1952             !after(tp->high_seq, tp->snd_una) ||
1953             (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss && !icsk->icsk_retransmits)) {
1954                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1955                 tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
1956                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_LOSS);
1957                 tcp_init_undo(tp);
1958         }
1959         tp->snd_cwnd       = 1;
1960         tp->snd_cwnd_cnt   = 0;
1961         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1962
1963         tp->retrans_out = 0;
1964         tp->lost_out = 0;
1965
1966         if (tcp_is_reno(tp))
1967                 tcp_reset_reno_sack(tp);
1968
1969         skb = tcp_write_queue_head(sk);
1970         is_reneg = skb && (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED);
1971         if (is_reneg) {
1972                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSACKRENEGING);
1973                 tp->sacked_out = 0;
1974                 tp->fackets_out = 0;
1975         }
1976         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
1977
1978         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
1979                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1980                         break;
1981
1982                 mark_lost = (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) ||
1983                              is_reneg);
1984                 if (mark_lost)
1985                         tcp_sum_lost(tp, skb);
1986                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= (~TCPCB_TAGBITS)|TCPCB_SACKED_ACKED;
1987                 if (mark_lost) {
1988                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_ACKED;
1989                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
1990                         tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
1991                 }
1992         }
1993         tcp_verify_left_out(tp);
1994
1995         /* Timeout in disordered state after receiving substantial DUPACKs
1996          * suggests that the degree of reordering is over-estimated.
1997          */
1998         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder &&
1999             tp->sacked_out >= net->ipv4.sysctl_tcp_reordering)
2000                 tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
2001                                        net->ipv4.sysctl_tcp_reordering);
2002         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2003         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2004         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2005
2006         /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 1: retransmit SND.UNA if no previous
2007          * loss recovery is underway except recurring timeout(s) on
2008          * the same SND.UNA (sec 3.2). Disable F-RTO on path MTU probing
2009          *
2010          * In theory F-RTO can be used repeatedly during loss recovery.
2011          * In practice this interacts badly with broken middle-boxes that
2012          * falsely raise the receive window, which results in repeated
2013          * timeouts and stop-and-go behavior.
2014          */
2015         tp->frto = sysctl_tcp_frto &&
2016                    (new_recovery || icsk->icsk_retransmits) &&
2017                    !inet_csk(sk)->icsk_mtup.probe_size;
2018 }
2019
2020 /* If ACK arrived pointing to a remembered SACK, it means that our
2021  * remembered SACKs do not reflect real state of receiver i.e.
2022  * receiver _host_ is heavily congested (or buggy).
2023  *
2024  * To avoid big spurious retransmission bursts due to transient SACK
2025  * scoreboard oddities that look like reneging, we give the receiver a
2026  * little time (max(RTT/2, 10ms)) to send us some more ACKs that will
2027  * restore sanity to the SACK scoreboard. If the apparent reneging
2028  * persists until this RTO then we'll clear the SACK scoreboard.
2029  */
2030 static bool tcp_check_sack_reneging(struct sock *sk, int flag)
2031 {
2032         if (flag & FLAG_SACK_RENEGING) {
2033                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2034                 unsigned long delay = max(usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 4),
2035                                           msecs_to_jiffies(10));
2036
2037                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2038                                           delay, TCP_RTO_MAX);
2039                 return true;
2040         }
2041         return false;
2042 }
2043
2044 static inline int tcp_fackets_out(const struct tcp_sock *tp)
2045 {
2046         return tcp_is_reno(tp) ? tp->sacked_out + 1 : tp->fackets_out;
2047 }
2048
2049 /* Heurestics to calculate number of duplicate ACKs. There's no dupACKs
2050  * counter when SACK is enabled (without SACK, sacked_out is used for
2051  * that purpose).
2052  *
2053  * Instead, with FACK TCP uses fackets_out that includes both SACKed
2054  * segments up to the highest received SACK block so far and holes in
2055  * between them.
2056  *
2057  * With reordering, holes may still be in flight, so RFC3517 recovery
2058  * uses pure sacked_out (total number of SACKed segments) even though
2059  * it violates the RFC that uses duplicate ACKs, often these are equal
2060  * but when e.g. out-of-window ACKs or packet duplication occurs,
2061  * they differ. Since neither occurs due to loss, TCP should really
2062  * ignore them.
2063  */
2064 static inline int tcp_dupack_heuristics(const struct tcp_sock *tp)
2065 {
2066         return tcp_is_fack(tp) ? tp->fackets_out : tp->sacked_out + 1;
2067 }
2068
2069 /* Linux NewReno/SACK/FACK/ECN state machine.
2070  * --------------------------------------
2071  *
2072  * "Open"       Normal state, no dubious events, fast path.
2073  * "Disorder"   In all the respects it is "Open",
2074  *              but requires a bit more attention. It is entered when
2075  *              we see some SACKs or dupacks. It is split of "Open"
2076  *              mainly to move some processing from fast path to slow one.
2077  * "CWR"        CWND was reduced due to some Congestion Notification event.
2078  *              It can be ECN, ICMP source quench, local device congestion.
2079  * "Recovery"   CWND was reduced, we are fast-retransmitting.
2080  * "Loss"       CWND was reduced due to RTO timeout or SACK reneging.
2081  *
2082  * tcp_fastretrans_alert() is entered:
2083  * - each incoming ACK, if state is not "Open"
2084  * - when arrived ACK is unusual, namely:
2085  *      * SACK
2086  *      * Duplicate ACK.
2087  *      * ECN ECE.
2088  *
2089  * Counting packets in flight is pretty simple.
2090  *
2091  *      in_flight = packets_out - left_out + retrans_out
2092  *
2093  *      packets_out is SND.NXT-SND.UNA counted in packets.
2094  *
2095  *      retrans_out is number of retransmitted segments.
2096  *
2097  *      left_out is number of segments left network, but not ACKed yet.
2098  *
2099  *              left_out = sacked_out + lost_out
2100  *
2101  *     sacked_out: Packets, which arrived to receiver out of order
2102  *                 and hence not ACKed. With SACKs this number is simply
2103  *                 amount of SACKed data. Even without SACKs
2104  *                 it is easy to give pretty reliable estimate of this number,
2105  *                 counting duplicate ACKs.
2106  *
2107  *       lost_out: Packets lost by network. TCP has no explicit
2108  *                 "loss notification" feedback from network (for now).
2109  *                 It means that this number can be only _guessed_.
2110  *                 Actually, it is the heuristics to predict lossage that
2111  *                 distinguishes different algorithms.
2112  *
2113  *      F.e. after RTO, when all the queue is considered as lost,
2114  *      lost_out = packets_out and in_flight = retrans_out.
2115  *
2116  *              Essentially, we have now a few algorithms detecting
2117  *              lost packets.
2118  *
2119  *              If the receiver supports SACK:
2120  *
2121  *              RFC6675/3517: It is the conventional algorithm. A packet is
2122  *              considered lost if the number of higher sequence packets
2123  *              SACKed is greater than or equal the DUPACK thoreshold
2124  *              (reordering). This is implemented in tcp_mark_head_lost and
2125  *              tcp_update_scoreboard.
2126  *
2127  *              RACK (draft-ietf-tcpm-rack-01): it is a newer algorithm
2128  *              (2017-) that checks timing instead of counting DUPACKs.
2129  *              Essentially a packet is considered lost if it's not S/ACKed
2130  *              after RTT + reordering_window, where both metrics are
2131  *              dynamically measured and adjusted. This is implemented in
2132  *              tcp_rack_mark_lost.
2133  *
2134  *              FACK (Disabled by default. Subsumbed by RACK):
2135  *              It is the simplest heuristics. As soon as we decided
2136  *              that something is lost, we decide that _all_ not SACKed
2137  *              packets until the most forward SACK are lost. I.e.
2138  *              lost_out = fackets_out - sacked_out and left_out = fackets_out.
2139  *              It is absolutely correct estimate, if network does not reorder
2140  *              packets. And it loses any connection to reality when reordering
2141  *              takes place. We use FACK by default until reordering
2142  *              is suspected on the path to this destination.
2143  *
2144  *              If the receiver does not support SACK:
2145  *
2146  *              NewReno (RFC6582): in Recovery we assume that one segment
2147  *              is lost (classic Reno). While we are in Recovery and
2148  *              a partial ACK arrives, we assume that one more packet
2149  *              is lost (NewReno). This heuristics are the same in NewReno
2150  *              and SACK.
2151  *
2152  * Really tricky (and requiring careful tuning) part of algorithm
2153  * is hidden in functions tcp_time_to_recover() and tcp_xmit_retransmit_queue().
2154  * The first determines the moment _when_ we should reduce CWND and,
2155  * hence, slow down forward transmission. In fact, it determines the moment
2156  * when we decide that hole is caused by loss, rather than by a reorder.
2157  *
2158  * tcp_xmit_retransmit_queue() decides, _what_ we should retransmit to fill
2159  * holes, caused by lost packets.
2160  *
2161  * And the most logically complicated part of algorithm is undo
2162  * heuristics. We detect false retransmits due to both too early
2163  * fast retransmit (reordering) and underestimated RTO, analyzing
2164  * timestamps and D-SACKs. When we detect that some segments were
2165  * retransmitted by mistake and CWND reduction was wrong, we undo
2166  * window reduction and abort recovery phase. This logic is hidden
2167  * inside several functions named tcp_try_undo_<something>.
2168  */
2169
2170 /* This function decides, when we should leave Disordered state
2171  * and enter Recovery phase, reducing congestion window.
2172  *
2173  * Main question: may we further continue forward transmission
2174  * with the same cwnd?
2175  */
2176 static bool tcp_time_to_recover(struct sock *sk, int flag)
2177 {
2178         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2179
2180         /* Trick#1: The loss is proven. */
2181         if (tp->lost_out)
2182                 return true;
2183
2184         /* Not-A-Trick#2 : Classic rule... */
2185         if (tcp_dupack_heuristics(tp) > tp->reordering)
2186                 return true;
2187
2188         return false;
2189 }
2190
2191 /* Detect loss in event "A" above by marking head of queue up as lost.
2192  * For FACK or non-SACK(Reno) senders, the first "packets" number of segments
2193  * are considered lost. For RFC3517 SACK, a segment is considered lost if it
2194  * has at least tp->reordering SACKed seqments above it; "packets" refers to
2195  * the maximum SACKed segments to pass before reaching this limit.
2196  */
2197 static void tcp_mark_head_lost(struct sock *sk, int packets, int mark_head)
2198 {
2199         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2200         struct sk_buff *skb;
2201         int cnt, oldcnt, lost;
2202         unsigned int mss;
2203         /* Use SACK to deduce losses of new sequences sent during recovery */
2204         const u32 loss_high = tcp_is_sack(tp) ?  tp->snd_nxt : tp->high_seq;
2205
2206         WARN_ON(packets > tp->packets_out);
2207         if (tp->lost_skb_hint) {
2208                 skb = tp->lost_skb_hint;
2209                 cnt = tp->lost_cnt_hint;
2210                 /* Head already handled? */
2211                 if (mark_head && skb != tcp_write_queue_head(sk))
2212                         return;
2213         } else {
2214                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2215                 cnt = 0;
2216         }
2217
2218         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2219                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2220                         break;
2221                 /* TODO: do this better */
2222                 /* this is not the most efficient way to do this... */
2223                 tp->lost_skb_hint = skb;
2224                 tp->lost_cnt_hint = cnt;
2225
2226                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, loss_high))
2227                         break;
2228
2229                 oldcnt = cnt;
2230                 if (tcp_is_fack(tp) || tcp_is_reno(tp) ||
2231                     (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
2232                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
2233
2234                 if (cnt > packets) {
2235                         if ((tcp_is_sack(tp) && !tcp_is_fack(tp)) ||
2236                             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) ||
2237                             (oldcnt >= packets))
2238                                 break;
2239
2240                         mss = tcp_skb_mss(skb);
2241                         /* If needed, chop off the prefix to mark as lost. */
2242                         lost = (packets - oldcnt) * mss;
2243                         if (lost < skb->len &&
2244                             tcp_fragment(sk, skb, lost, mss, GFP_ATOMIC) < 0)
2245                                 break;
2246                         cnt = packets;
2247                 }
2248
2249                 tcp_skb_mark_lost(tp, skb);
2250
2251                 if (mark_head)
2252                         break;
2253         }
2254         tcp_verify_left_out(tp);
2255 }
2256
2257 /* Account newly detected lost packet(s) */
2258
2259 static void tcp_update_scoreboard(struct sock *sk, int fast_rexmit)
2260 {
2261         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2262
2263         if (tcp_is_reno(tp)) {
2264                 tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2265         } else if (tcp_is_fack(tp)) {
2266                 int lost = tp->fackets_out - tp->reordering;
2267                 if (lost <= 0)
2268                         lost = 1;
2269                 tcp_mark_head_lost(sk, lost, 0);
2270         } else {
2271                 int sacked_upto = tp->sacked_out - tp->reordering;
2272                 if (sacked_upto >= 0)
2273                         tcp_mark_head_lost(sk, sacked_upto, 0);
2274                 else if (fast_rexmit)
2275                         tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2276         }
2277 }
2278
2279 static bool tcp_tsopt_ecr_before(const struct tcp_sock *tp, u32 when)
2280 {
2281         return tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2282                before(tp->rx_opt.rcv_tsecr, when);
2283 }
2284
2285 /* skb is spurious retransmitted if the returned timestamp echo
2286  * reply is prior to the skb transmission time
2287  */
2288 static bool tcp_skb_spurious_retrans(const struct tcp_sock *tp,
2289                                      const struct sk_buff *skb)
2290 {
2291         return (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS) &&
2292                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tcp_skb_timestamp(skb));
2293 }
2294
2295 /* Nothing was retransmitted or returned timestamp is less
2296  * than timestamp of the first retransmission.
2297  */
2298 static inline bool tcp_packet_delayed(const struct tcp_sock *tp)
2299 {
2300         return !tp->retrans_stamp ||
2301                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tp->retrans_stamp);
2302 }
2303
2304 /* Undo procedures. */
2305
2306 /* We can clear retrans_stamp when there are no retransmissions in the
2307  * window. It would seem that it is trivially available for us in
2308  * tp->retrans_out, however, that kind of assumptions doesn't consider
2309  * what will happen if errors occur when sending retransmission for the
2310  * second time. ...It could the that such segment has only
2311  * TCPCB_EVER_RETRANS set at the present time. It seems that checking
2312  * the head skb is enough except for some reneging corner cases that
2313  * are not worth the effort.
2314  *
2315  * Main reason for all this complexity is the fact that connection dying
2316  * time now depends on the validity of the retrans_stamp, in particular,
2317  * that successive retransmissions of a segment must not advance
2318  * retrans_stamp under any conditions.
2319  */
2320 static bool tcp_any_retrans_done(const struct sock *sk)
2321 {
2322         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2323         struct sk_buff *skb;
2324
2325         if (tp->retrans_out)
2326                 return true;
2327
2328         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2329         if (unlikely(skb && TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS))
2330                 return true;
2331
2332         return false;
2333 }
2334
2335 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
2336 static void DBGUNDO(struct sock *sk, const char *msg)
2337 {
2338         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2339         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
2340
2341         if (sk->sk_family == AF_INET) {
2342                 pr_debug("Undo %s %pI4/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2343                          msg,
2344                          &inet->inet_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2345                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2346                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2347                          tp->packets_out);
2348         }
2349 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
2350         else if (sk->sk_family == AF_INET6) {
2351                 pr_debug("Undo %s %pI6/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2352                          msg,
2353                          &sk->sk_v6_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2354                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2355                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2356                          tp->packets_out);
2357         }
2358 #endif
2359 }
2360 #else
2361 #define DBGUNDO(x...) do { } while (0)
2362 #endif
2363
2364 static void tcp_undo_cwnd_reduction(struct sock *sk, bool unmark_loss)
2365 {
2366         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2367
2368         if (unmark_loss) {
2369                 struct sk_buff *skb;
2370
2371                 tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2372                         if (skb == tcp_send_head(sk))
2373                                 break;
2374                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
2375                 }
2376                 tp->lost_out = 0;
2377                 tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2378         }
2379
2380         if (tp->prior_ssthresh) {
2381                 const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2382
2383                 tp->snd_cwnd = icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd(sk);
2384
2385                 if (tp->prior_ssthresh > tp->snd_ssthresh) {
2386                         tp->snd_ssthresh = tp->prior_ssthresh;
2387                         tcp_ecn_withdraw_cwr(tp);
2388                 }
2389         }
2390         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2391         tp->undo_marker = 0;
2392 }
2393
2394 static inline bool tcp_may_undo(const struct tcp_sock *tp)
2395 {
2396         return tp->undo_marker && (!tp->undo_retrans || tcp_packet_delayed(tp));
2397 }
2398
2399 /* People celebrate: "We love our President!" */
2400 static bool tcp_try_undo_recovery(struct sock *sk)
2401 {
2402         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2403
2404         if (tcp_may_undo(tp)) {
2405                 int mib_idx;
2406
2407                 /* Happy end! We did not retransmit anything
2408                  * or our original transmission succeeded.
2409                  */
2410                 DBGUNDO(sk, inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss ? "loss" : "retrans");
2411                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2412                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
2413                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO;
2414                 else
2415                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFULLUNDO;
2416
2417                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2418         }
2419         if (tp->snd_una == tp->high_seq && tcp_is_reno(tp)) {
2420                 /* Hold old state until something *above* high_seq
2421                  * is ACKed. For Reno it is MUST to prevent false
2422                  * fast retransmits (RFC2582). SACK TCP is safe. */
2423                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2424                         tp->retrans_stamp = 0;
2425                 return true;
2426         }
2427         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2428         return false;
2429 }
2430
2431 /* Try to undo cwnd reduction, because D-SACKs acked all retransmitted data */
2432 static bool tcp_try_undo_dsack(struct sock *sk)
2433 {
2434         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2435
2436         if (tp->undo_marker && !tp->undo_retrans) {
2437                 DBGUNDO(sk, "D-SACK");
2438                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2439                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKUNDO);
2440                 return true;
2441         }
2442         return false;
2443 }
2444
2445 /* Undo during loss recovery after partial ACK or using F-RTO. */
2446 static bool tcp_try_undo_loss(struct sock *sk, bool frto_undo)
2447 {
2448         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2449
2450         if (frto_undo || tcp_may_undo(tp)) {
2451                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2452
2453                 DBGUNDO(sk, "partial loss");
2454                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO);
2455                 if (frto_undo)
2456                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2457                                         LINUX_MIB_TCPSPURIOUSRTOS);
2458                 inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2459                 if (frto_undo || tcp_is_sack(tp))
2460                         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2461                 return true;
2462         }
2463         return false;
2464 }
2465
2466 /* The cwnd reduction in CWR and Recovery uses the PRR algorithm in RFC 6937.
2467  * It computes the number of packets to send (sndcnt) based on packets newly
2468  * delivered:
2469  *   1) If the packets in flight is larger than ssthresh, PRR spreads the
2470  *      cwnd reductions across a full RTT.
2471  *   2) Otherwise PRR uses packet conservation to send as much as delivered.
2472  *      But when the retransmits are acked without further losses, PRR
2473  *      slow starts cwnd up to ssthresh to speed up the recovery.
2474  */
2475 static void tcp_init_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2476 {
2477         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2478
2479         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2480         tp->tlp_high_seq = 0;
2481         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2482         tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
2483         tp->prr_delivered = 0;
2484         tp->prr_out = 0;
2485         tp->snd_ssthresh = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2486         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2487 }
2488
2489 void tcp_cwnd_reduction(struct sock *sk, int newly_acked_sacked, int flag)
2490 {
2491         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2492         int sndcnt = 0;
2493         int delta = tp->snd_ssthresh - tcp_packets_in_flight(tp);
2494
2495         if (newly_acked_sacked <= 0 || WARN_ON_ONCE(!tp->prior_cwnd))
2496                 return;
2497
2498         tp->prr_delivered += newly_acked_sacked;
2499         if (delta < 0) {
2500                 u64 dividend = (u64)tp->snd_ssthresh * tp->prr_delivered +
2501                                tp->prior_cwnd - 1;
2502                 sndcnt = div_u64(dividend, tp->prior_cwnd) - tp->prr_out;
2503         } else if ((flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED) &&
2504                    !(flag & FLAG_LOST_RETRANS)) {
2505                 sndcnt = min_t(int, delta,
2506                                max_t(int, tp->prr_delivered - tp->prr_out,
2507                                      newly_acked_sacked) + 1);
2508         } else {
2509                 sndcnt = min(delta, newly_acked_sacked);
2510         }
2511         /* Force a fast retransmit upon entering fast recovery */
2512         sndcnt = max(sndcnt, (tp->prr_out ? 0 : 1));
2513         tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + sndcnt;
2514 }
2515
2516 static inline void tcp_end_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2517 {
2518         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2519
2520         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
2521                 return;
2522
2523         /* Reset cwnd to ssthresh in CWR or Recovery (unless it's undone) */
2524         if (tp->snd_ssthresh < TCP_INFINITE_SSTHRESH &&
2525             (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_CWR || tp->undo_marker)) {
2526                 tp->snd_cwnd = tp->snd_ssthresh;
2527                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2528         }
2529         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_COMPLETE_CWR);
2530 }
2531
2532 /* Enter CWR state. Disable cwnd undo since congestion is proven with ECN */
2533 void tcp_enter_cwr(struct sock *sk)
2534 {
2535         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2536
2537         tp->prior_ssthresh = 0;
2538         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
2539                 tp->undo_marker = 0;
2540                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2541                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
2542         }
2543 }
2544 EXPORT_SYMBOL(tcp_enter_cwr);
2545
2546 static void tcp_try_keep_open(struct sock *sk)
2547 {
2548         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2549         int state = TCP_CA_Open;
2550
2551         if (tcp_left_out(tp) || tcp_any_retrans_done(sk))
2552                 state = TCP_CA_Disorder;
2553
2554         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != state) {
2555                 tcp_set_ca_state(sk, state);
2556                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2557         }
2558 }
2559
2560 static void tcp_try_to_open(struct sock *sk, int flag)
2561 {
2562         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2563
2564         tcp_verify_left_out(tp);
2565
2566         if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2567                 tp->retrans_stamp = 0;
2568
2569         if (flag & FLAG_ECE)
2570                 tcp_enter_cwr(sk);
2571
2572         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR) {
2573                 tcp_try_keep_open(sk);
2574         }
2575 }
2576
2577 static void tcp_mtup_probe_failed(struct sock *sk)
2578 {
2579         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2580
2581         icsk->icsk_mtup.search_high = icsk->icsk_mtup.probe_size - 1;
2582         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2583         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPFAIL);
2584 }
2585
2586 static void tcp_mtup_probe_success(struct sock *sk)
2587 {
2588         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2589         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2590
2591         /* FIXME: breaks with very large cwnd */
2592         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2593         tp->snd_cwnd = tp->snd_cwnd *
2594                        tcp_mss_to_mtu(sk, tp->mss_cache) /
2595                        icsk->icsk_mtup.probe_size;
2596         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2597         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2598         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2599
2600         icsk->icsk_mtup.search_low = icsk->icsk_mtup.probe_size;
2601         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2602         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
2603         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPSUCCESS);
2604 }
2605
2606 /* Do a simple retransmit without using the backoff mechanisms in
2607  * tcp_timer. This is used for path mtu discovery.
2608  * The socket is already locked here.
2609  */
2610 void tcp_simple_retransmit(struct sock *sk)
2611 {
2612         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2613         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2614         struct sk_buff *skb;
2615         unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
2616         u32 prior_lost = tp->lost_out;
2617
2618         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2619                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2620                         break;
2621                 if (tcp_skb_seglen(skb) > mss &&
2622                     !(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
2623                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2624                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
2625                                 tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
2626                         }
2627                         tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(tp, skb);
2628                 }
2629         }
2630
2631         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2632
2633         if (prior_lost == tp->lost_out)
2634                 return;
2635
2636         if (tcp_is_reno(tp))
2637                 tcp_limit_reno_sacked(tp);
2638
2639         tcp_verify_left_out(tp);
2640
2641         /* Don't muck with the congestion window here.
2642          * Reason is that we do not increase amount of _data_
2643          * in network, but units changed and effective
2644          * cwnd/ssthresh really reduced now.
2645          */
2646         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) {
2647                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2648                 tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2649                 tp->prior_ssthresh = 0;
2650                 tp->undo_marker = 0;
2651                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2652         }
2653         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2654 }
2655 EXPORT_SYMBOL(tcp_simple_retransmit);
2656
2657 void tcp_enter_recovery(struct sock *sk, bool ece_ack)
2658 {
2659         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2660         int mib_idx;
2661
2662         if (tcp_is_reno(tp))
2663                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENORECOVERY;
2664         else
2665                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKRECOVERY;
2666
2667         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2668
2669         tp->prior_ssthresh = 0;
2670         tcp_init_undo(tp);
2671
2672         if (!tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
2673                 if (!ece_ack)
2674                         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2675                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2676         }
2677         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Recovery);
2678 }
2679
2680 /* Process an ACK in CA_Loss state. Move to CA_Open if lost data are
2681  * recovered or spurious. Otherwise retransmits more on partial ACKs.
2682  */
2683 static void tcp_process_loss(struct sock *sk, int flag, bool is_dupack,
2684                              int *rexmit)
2685 {
2686         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2687         bool recovered = !before(tp->snd_una, tp->high_seq);
2688
2689         if ((flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED) &&
2690             tcp_try_undo_loss(sk, false))
2691                 return;
2692
2693         /* The ACK (s)acks some never-retransmitted data meaning not all
2694          * the data packets before the timeout were lost. Therefore we
2695          * undo the congestion window and state. This is essentially
2696          * the operation in F-RTO (RFC5682 section 3.1 step 3.b). Since
2697          * a retransmitted skb is permantly marked, we can apply such an
2698          * operation even if F-RTO was not used.
2699          */
2700         if ((flag & FLAG_ORIG_SACK_ACKED) &&
2701             tcp_try_undo_loss(sk, tp->undo_marker))
2702                 return;
2703
2704         if (tp->frto) { /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 (sack enhanced version). */
2705                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq)) {
2706                         if (flag & FLAG_DATA_SACKED || is_dupack)
2707                                 tp->frto = 0; /* Step 3.a. loss was real */
2708                 } else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED && !recovered) {
2709                         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2710                         /* Step 2.b. Try send new data (but deferred until cwnd
2711                          * is updated in tcp_ack()). Otherwise fall back to
2712                          * the conventional recovery.
2713                          */
2714                         if (tcp_send_head(sk) &&
2715                             after(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt)) {
2716                                 *rexmit = REXMIT_NEW;
2717                                 return;
2718                         }
2719                         tp->frto = 0;
2720                 }
2721         }
2722
2723         if (recovered) {
2724                 /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 2.a and 1st part of step 3.a */
2725                 tcp_try_undo_recovery(sk);
2726                 return;
2727         }
2728         if (tcp_is_reno(tp)) {
2729                 /* A Reno DUPACK means new data in F-RTO step 2.b above are
2730                  * delivered. Lower inflight to clock out (re)tranmissions.
2731                  */
2732                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq) && is_dupack)
2733                         tcp_add_reno_sack(sk);
2734                 else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2735                         tcp_reset_reno_sack(tp);
2736         }
2737         *rexmit = REXMIT_LOST;
2738 }
2739
2740 /* Undo during fast recovery after partial ACK. */
2741 static bool tcp_try_undo_partial(struct sock *sk, const int acked)
2742 {
2743         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2744
2745         if (tp->undo_marker && tcp_packet_delayed(tp)) {
2746                 /* Plain luck! Hole if filled with delayed
2747                  * packet, rather than with a retransmit.
2748                  */
2749                 tcp_update_reordering(sk, tcp_fackets_out(tp) + acked, 1);
2750
2751                 /* We are getting evidence that the reordering degree is higher
2752                  * than we realized. If there are no retransmits out then we
2753                  * can undo. Otherwise we clock out new packets but do not
2754                  * mark more packets lost or retransmit more.
2755                  */
2756                 if (tp->retrans_out)
2757                         return true;
2758
2759                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2760                         tp->retrans_stamp = 0;
2761
2762                 DBGUNDO(sk, "partial recovery");
2763                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2764                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPARTIALUNDO);
2765                 tcp_try_keep_open(sk);
2766                 return true;
2767         }
2768         return false;
2769 }
2770
2771 static void tcp_rack_identify_loss(struct sock *sk, int *ack_flag)
2772 {
2773         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2774
2775         /* Use RACK to detect loss */
2776         if (sysctl_tcp_recovery & TCP_RACK_LOSS_DETECTION) {
2777                 u32 prior_retrans = tp->retrans_out;
2778
2779                 tcp_rack_mark_lost(sk);
2780                 if (prior_retrans > tp->retrans_out)
2781                         *ack_flag |= FLAG_LOST_RETRANS;
2782         }
2783 }
2784
2785 /* Process an event, which can update packets-in-flight not trivially.
2786  * Main goal of this function is to calculate new estimate for left_out,
2787  * taking into account both packets sitting in receiver's buffer and
2788  * packets lost by network.
2789  *
2790  * Besides that it updates the congestion state when packet loss or ECN
2791  * is detected. But it does not reduce the cwnd, it is done by the
2792  * congestion control later.
2793  *
2794  * It does _not_ decide what to send, it is made in function
2795  * tcp_xmit_retransmit_queue().
2796  */
2797 static void tcp_fastretrans_alert(struct sock *sk, const int acked,
2798                                   bool is_dupack, int *ack_flag, int *rexmit)
2799 {
2800         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2801         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2802         int fast_rexmit = 0, flag = *ack_flag;
2803         bool do_lost = is_dupack || ((flag & FLAG_DATA_SACKED) &&
2804                                     (tcp_fackets_out(tp) > tp->reordering));
2805
2806         if (WARN_ON(!tp->packets_out && tp->sacked_out))
2807                 tp->sacked_out = 0;
2808         if (WARN_ON(!tp->sacked_out && tp->fackets_out))
2809                 tp->fackets_out = 0;
2810
2811         /* Now state machine starts.
2812          * A. ECE, hence prohibit cwnd undoing, the reduction is required. */
2813         if (flag & FLAG_ECE)
2814                 tp->prior_ssthresh = 0;
2815
2816         /* B. In all the states check for reneging SACKs. */
2817         if (tcp_check_sack_reneging(sk, flag))
2818                 return;
2819
2820         /* C. Check consistency of the current state. */
2821         tcp_verify_left_out(tp);
2822
2823         /* D. Check state exit conditions. State can be terminated
2824          *    when high_seq is ACKed. */
2825         if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open) {
2826                 WARN_ON(tp->retrans_out != 0);
2827                 tp->retrans_stamp = 0;
2828         } else if (!before(tp->snd_una, tp->high_seq)) {
2829                 switch (icsk->icsk_ca_state) {
2830                 case TCP_CA_CWR:
2831                         /* CWR is to be held something *above* high_seq
2832                          * is ACKed for CWR bit to reach receiver. */
2833                         if (tp->snd_una != tp->high_seq) {
2834                                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2835                                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2836                         }
2837                         break;
2838
2839                 case TCP_CA_Recovery:
2840                         if (tcp_is_reno(tp))
2841                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2842                         if (tcp_try_undo_recovery(sk))
2843                                 return;
2844                         tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2845                         break;
2846                 }
2847         }
2848
2849         /* E. Process state. */
2850         switch (icsk->icsk_ca_state) {
2851         case TCP_CA_Recovery:
2852                 if (!(flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) {
2853                         if (tcp_is_reno(tp) && is_dupack)
2854                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2855                 } else {
2856                         if (tcp_try_undo_partial(sk, acked))
2857                                 return;
2858                         /* Partial ACK arrived. Force fast retransmit. */
2859                         do_lost = tcp_is_reno(tp) ||
2860                                   tcp_fackets_out(tp) > tp->reordering;
2861                 }
2862                 if (tcp_try_undo_dsack(sk)) {
2863                         tcp_try_keep_open(sk);
2864                         return;
2865                 }
2866                 tcp_rack_identify_loss(sk, ack_flag);
2867                 break;
2868         case TCP_CA_Loss:
2869                 tcp_process_loss(sk, flag, is_dupack, rexmit);
2870                 tcp_rack_identify_loss(sk, ack_flag);
2871                 if (!(icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open ||
2872                       (*ack_flag & FLAG_LOST_RETRANS)))
2873                         return;
2874                 /* Change state if cwnd is undone or retransmits are lost */
2875         default:
2876                 if (tcp_is_reno(tp)) {
2877                         if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2878                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2879                         if (is_dupack)
2880                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2881                 }
2882
2883                 if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder)
2884                         tcp_try_undo_dsack(sk);
2885
2886                 tcp_rack_identify_loss(sk, ack_flag);
2887                 if (!tcp_time_to_recover(sk, flag)) {
2888                         tcp_try_to_open(sk, flag);
2889                         return;
2890                 }
2891
2892                 /* MTU probe failure: don't reduce cwnd */
2893                 if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR &&
2894                     icsk->icsk_mtup.probe_size &&
2895                     tp->snd_una == tp->mtu_probe.probe_seq_start) {
2896                         tcp_mtup_probe_failed(sk);
2897                         /* Restores the reduction we did in tcp_mtup_probe() */
2898                         tp->snd_cwnd++;
2899                         tcp_simple_retransmit(sk);
2900                         return;
2901                 }
2902
2903                 /* Otherwise enter Recovery state */
2904                 tcp_enter_recovery(sk, (flag & FLAG_ECE));
2905                 fast_rexmit = 1;
2906         }
2907
2908         if (do_lost)
2909                 tcp_update_scoreboard(sk, fast_rexmit);
2910         *rexmit = REXMIT_LOST;
2911 }
2912
2913 static void tcp_update_rtt_min(struct sock *sk, u32 rtt_us)
2914 {
2915         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2916         u32 wlen = sysctl_tcp_min_rtt_wlen * HZ;
2917
2918         minmax_running_min(&tp->rtt_min, wlen, tcp_jiffies32,
2919                            rtt_us ? : jiffies_to_usecs(1));
2920 }
2921
2922 static bool tcp_ack_update_rtt(struct sock *sk, const int flag,
2923                                long seq_rtt_us, long sack_rtt_us,
2924                                long ca_rtt_us, struct rate_sample *rs)
2925 {
2926         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2927
2928         /* Prefer RTT measured from ACK's timing to TS-ECR. This is because
2929          * broken middle-boxes or peers may corrupt TS-ECR fields. But
2930          * Karn's algorithm forbids taking RTT if some retransmitted data
2931          * is acked (RFC6298).
2932          */
2933         if (seq_rtt_us < 0)
2934                 seq_rtt_us = sack_rtt_us;
2935
2936         /* RTTM Rule: A TSecr value received in a segment is used to
2937          * update the averaged RTT measurement only if the segment
2938          * acknowledges some new data, i.e., only if it advances the
2939          * left edge of the send window.
2940          * See draft-ietf-tcplw-high-performance-00, section 3.3.
2941          */
2942         if (seq_rtt_us < 0 && tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2943             flag & FLAG_ACKED) {
2944                 u32 delta = tcp_time_stamp(tp) - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
2945                 u32 delta_us = delta * (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
2946
2947                 seq_rtt_us = ca_rtt_us = delta_us;
2948         }
2949         rs->rtt_us = ca_rtt_us; /* RTT of last (S)ACKed packet (or -1) */
2950         if (seq_rtt_us < 0)
2951                 return false;
2952
2953         /* ca_rtt_us >= 0 is counting on the invariant that ca_rtt_us is
2954          * always taken together with ACK, SACK, or TS-opts. Any negative
2955          * values will be skipped with the seq_rtt_us < 0 check above.
2956          */
2957         tcp_update_rtt_min(sk, ca_rtt_us);
2958         tcp_rtt_estimator(sk, seq_rtt_us);
2959         tcp_set_rto(sk);
2960
2961         /* RFC6298: only reset backoff on valid RTT measurement. */
2962         inet_csk(sk)->icsk_backoff = 0;
2963         return true;
2964 }
2965
2966 /* Compute time elapsed between (last) SYNACK and the ACK completing 3WHS. */
2967 void tcp_synack_rtt_meas(struct sock *sk, struct request_sock *req)
2968 {
2969         struct rate_sample rs;
2970         long rtt_us = -1L;
2971
2972         if (req && !req->num_retrans && tcp_rsk(req)->snt_synack)
2973                 rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tcp_clock_us(), tcp_rsk(req)->snt_synack);
2974
2975         tcp_ack_update_rtt(sk, FLAG_SYN_ACKED, rtt_us, -1L, rtt_us, &rs);
2976 }
2977
2978
2979 static void tcp_cong_avoid(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked)
2980 {
2981         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2982
2983         icsk->icsk_ca_ops->cong_avoid(sk, ack, acked);
2984         tcp_sk(sk)->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2985 }
2986
2987 /* Restart timer after forward progress on connection.
2988  * RFC2988 recommends to restart timer to now+rto.
2989  */
2990 void tcp_rearm_rto(struct sock *sk)
2991 {
2992         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2993         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2994
2995         /* If the retrans timer is currently being used by Fast Open
2996          * for SYN-ACK retrans purpose, stay put.
2997          */
2998         if (tp->fastopen_rsk)
2999                 return;
3000
3001         if (!tp->packets_out) {
3002                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS);
3003         } else {
3004                 u32 rto = inet_csk(sk)->icsk_rto;
3005                 /* Offset the time elapsed after installing regular RTO */
3006                 if (icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_REO_TIMEOUT ||
3007                     icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
3008                         s64 delta_us = tcp_rto_delta_us(sk);
3009                         /* delta_us may not be positive if the socket is locked
3010                          * when the retrans timer fires and is rescheduled.
3011                          */
3012                         if (delta_us > 0)
3013                                 rto = usecs_to_jiffies(delta_us);
3014                 }
3015                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS, rto,
3016                                           TCP_RTO_MAX);
3017         }
3018 }
3019
3020 /* Try to schedule a loss probe; if that doesn't work, then schedule an RTO. */
3021 static void tcp_set_xmit_timer(struct sock *sk)
3022 {
3023         if (!tcp_schedule_loss_probe(sk))
3024                 tcp_rearm_rto(sk);
3025 }
3026
3027 /* If we get here, the whole TSO packet has not been acked. */
3028 static u32 tcp_tso_acked(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3029 {
3030         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3031         u32 packets_acked;
3032
3033         BUG_ON(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una));
3034
3035         packets_acked = tcp_skb_pcount(skb);
3036         if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3037                 return 0;
3038         packets_acked -= tcp_skb_pcount(skb);
3039
3040         if (packets_acked) {
3041                 BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) == 0);
3042                 BUG_ON(!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq));
3043         }
3044
3045         return packets_acked;
3046 }
3047
3048 static void tcp_ack_tstamp(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
3049                            u32 prior_snd_una)
3050 {
3051         const struct skb_shared_info *shinfo;
3052
3053         /* Avoid cache line misses to get skb_shinfo() and shinfo->tx_flags */
3054         if (likely(!TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack))
3055                 return;
3056
3057         shinfo = skb_shinfo(skb);
3058         if (!before(shinfo->tskey, prior_snd_una) &&
3059             before(shinfo->tskey, tcp_sk(sk)->snd_una))
3060                 __skb_tstamp_tx(skb, NULL, sk, SCM_TSTAMP_ACK);
3061 }
3062
3063 /* Remove acknowledged frames from the retransmission queue. If our packet
3064  * is before the ack sequence we can discard it as it's confirmed to have
3065  * arrived at the other end.
3066  */
3067 static int tcp_clean_rtx_queue(struct sock *sk, int prior_fackets,
3068                                u32 prior_snd_una, int *acked,
3069                                struct tcp_sacktag_state *sack)
3070 {
3071         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3072         u64 first_ackt, last_ackt;
3073         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3074         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
3075         u32 reord = tp->packets_out;
3076         bool fully_acked = true;
3077         long sack_rtt_us = -1L;
3078         long seq_rtt_us = -1L;
3079         long ca_rtt_us = -1L;
3080         struct sk_buff *skb;
3081         u32 pkts_acked = 0;
3082         u32 last_in_flight = 0;
3083         bool rtt_update;
3084         int flag = 0;
3085
3086         first_ackt = 0;
3087
3088         while ((skb = tcp_write_queue_head(sk)) && skb != tcp_send_head(sk)) {
3089                 struct tcp_skb_cb *scb = TCP_SKB_CB(skb);
3090                 u8 sacked = scb->sacked;
3091                 u32 acked_pcount;
3092
3093                 tcp_ack_tstamp(sk, skb, prior_snd_una);
3094
3095                 /* Determine how many packets and what bytes were acked, tso and else */
3096                 if (after(scb->end_seq, tp->snd_una)) {
3097                         if (tcp_skb_pcount(skb) == 1 ||
3098                             !after(tp->snd_una, scb->seq))
3099                                 break;
3100
3101                         acked_pcount = tcp_tso_acked(sk, skb);
3102                         if (!acked_pcount)
3103                                 break;
3104                         fully_acked = false;
3105                 } else {
3106                         /* Speedup tcp_unlink_write_queue() and next loop */
3107                         prefetchw(skb->next);
3108                         acked_pcount = tcp_skb_pcount(skb);
3109                 }
3110
3111                 if (unlikely(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
3112                         if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
3113                                 tp->retrans_out -= acked_pcount;
3114                         flag |= FLAG_RETRANS_DATA_ACKED;
3115                 } else if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
3116                         last_ackt = skb->skb_mstamp;
3117                         WARN_ON_ONCE(last_ackt == 0);
3118                         if (!first_ackt)
3119                                 first_ackt = last_ackt;
3120
3121                         last_in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight;
3122                         reord = min(pkts_acked, reord);
3123                         if (!after(scb->end_seq, tp->high_seq))
3124                                 flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3125                 }
3126
3127                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) {
3128                         tp->sacked_out -= acked_pcount;
3129                 } else if (tcp_is_sack(tp)) {
3130                         tp->delivered += acked_pcount;
3131                         if (!tcp_skb_spurious_retrans(tp, skb))
3132                                 tcp_rack_advance(tp, sacked, scb->end_seq,
3133                                                  skb->skb_mstamp);
3134                 }
3135                 if (sacked & TCPCB_LOST)
3136                         tp->lost_out -= acked_pcount;
3137
3138                 tp->packets_out -= acked_pcount;
3139                 pkts_acked += acked_pcount;
3140                 tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, sack->rate);
3141
3142                 /* Initial outgoing SYN's get put onto the write_queue
3143                  * just like anything else we transmit.  It is not
3144                  * true data, and if we misinform our callers that
3145                  * this ACK acks real data, we will erroneously exit
3146                  * connection startup slow start one packet too
3147                  * quickly.  This is severely frowned upon behavior.
3148                  */
3149                 if (likely(!(scb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
3150                         flag |= FLAG_DATA_ACKED;
3151                 } else {
3152                         flag |= FLAG_SYN_ACKED;
3153                         tp->retrans_stamp = 0;
3154                 }
3155
3156                 if (!fully_acked)
3157                         break;
3158
3159                 tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
3160                 sk_wmem_free_skb(sk, skb);
3161                 if (unlikely(skb == tp->retransmit_skb_hint))
3162                         tp->retransmit_skb_hint = NULL;
3163                 if (unlikely(skb == tp->lost_skb_hint))
3164                         tp->lost_skb_hint = NULL;
3165         }
3166
3167         if (!skb)
3168                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3169
3170         if (likely(between(tp->snd_up, prior_snd_una, tp->snd_una)))
3171                 tp->snd_up = tp->snd_una;
3172
3173         if (skb && (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
3174                 flag |= FLAG_SACK_RENEGING;
3175
3176         if (likely(first_ackt) && !(flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)) {
3177                 seq_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, first_ackt);
3178                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, last_ackt);
3179         }
3180         if (sack->first_sackt) {
3181                 sack_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->first_sackt);
3182                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->last_sackt);
3183         }
3184         rtt_update = tcp_ack_update_rtt(sk, flag, seq_rtt_us, sack_rtt_us,
3185                                         ca_rtt_us, sack->rate);
3186
3187         if (flag & FLAG_ACKED) {
3188                 flag |= FLAG_SET_XMIT_TIMER;  /* set TLP or RTO timer */
3189                 if (unlikely(icsk->icsk_mtup.probe_size &&
3190                              !after(tp->mtu_probe.probe_seq_end, tp->snd_una))) {
3191                         tcp_mtup_probe_success(sk);
3192                 }
3193
3194                 if (tcp_is_reno(tp)) {
3195                         tcp_remove_reno_sacks(sk, pkts_acked);
3196                 } else {
3197                         int delta;
3198
3199                         /* Non-retransmitted hole got filled? That's reordering */
3200                         if (reord < prior_fackets && reord <= tp->fackets_out)
3201                                 tcp_update_reordering(sk, tp->fackets_out - reord, 0);
3202
3203                         delta = tcp_is_fack(tp) ? pkts_acked :
3204                                                   prior_sacked - tp->sacked_out;
3205                         tp->lost_cnt_hint -= min(tp->lost_cnt_hint, delta);
3206                 }
3207
3208                 tp->fackets_out -= min(pkts_acked, tp->fackets_out);
3209
3210         } else if (skb && rtt_update && sack_rtt_us >= 0 &&
3211                    sack_rtt_us > tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, skb->skb_mstamp)) {
3212                 /* Do not re-arm RTO if the sack RTT is measured from data sent
3213                  * after when the head was last (re)transmitted. Otherwise the
3214                  * timeout may continue to extend in loss recovery.
3215                  */
3216                 flag |= FLAG_SET_XMIT_TIMER;  /* set TLP or RTO timer */
3217         }
3218
3219         if (icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked) {
3220                 struct ack_sample sample = { .pkts_acked = pkts_acked,
3221                                              .rtt_us = sack->rate->rtt_us,
3222                                              .in_flight = last_in_flight };
3223
3224                 icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked(sk, &sample);
3225         }
3226
3227 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3228         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
3229         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
3230         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
3231         if (!tp->packets_out && tcp_is_sack(tp)) {
3232                 icsk = inet_csk(sk);
3233                 if (tp->lost_out) {
3234                         pr_debug("Leak l=%u %d\n",
3235                                  tp->lost_out, icsk->icsk_ca_state);
3236                         tp->lost_out = 0;
3237                 }
3238                 if (tp->sacked_out) {
3239                         pr_debug("Leak s=%u %d\n",
3240                                  tp->sacked_out, icsk->icsk_ca_state);
3241                         tp->sacked_out = 0;
3242                 }
3243                 if (tp->retrans_out) {
3244                         pr_debug("Leak r=%u %d\n",
3245                                  tp->retrans_out, icsk->icsk_ca_state);
3246                         tp->retrans_out = 0;
3247                 }
3248         }
3249 #endif
3250         *acked = pkts_acked;
3251         return flag;
3252 }
3253
3254 static void tcp_ack_probe(struct sock *sk)
3255 {
3256         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3257         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3258
3259         /* Was it a usable window open? */
3260
3261         if (!after(TCP_SKB_CB(tcp_send_head(sk))->end_seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3262                 icsk->icsk_backoff = 0;
3263                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0);
3264                 /* Socket must be waked up by subsequent tcp_data_snd_check().
3265                  * This function is not for random using!
3266                  */
3267         } else {
3268                 unsigned long when = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
3269
3270                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3271                                           when, TCP_RTO_MAX);
3272         }
3273 }
3274
3275 static inline bool tcp_ack_is_dubious(const struct sock *sk, const int flag)
3276 {
3277         return !(flag & FLAG_NOT_DUP) || (flag & FLAG_CA_ALERT) ||
3278                 inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open;
3279 }
3280
3281 /* Decide wheather to run the increase function of congestion control. */
3282 static inline bool tcp_may_raise_cwnd(const struct sock *sk, const int flag)
3283 {
3284         /* If reordering is high then always grow cwnd whenever data is
3285          * delivered regardless of its ordering. Otherwise stay conservative
3286          * and only grow cwnd on in-order delivery (RFC5681). A stretched ACK w/
3287          * new SACK or ECE mark may first advance cwnd here and later reduce
3288          * cwnd in tcp_fastretrans_alert() based on more states.
3289          */
3290         if (tcp_sk(sk)->reordering > sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_reordering)
3291                 return flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS;
3292
3293         return flag & FLAG_DATA_ACKED;
3294 }
3295
3296 /* The "ultimate" congestion control function that aims to replace the rigid
3297  * cwnd increase and decrease control (tcp_cong_avoid,tcp_*cwnd_reduction).
3298  * It's called toward the end of processing an ACK with precise rate
3299  * information. All transmission or retransmission are delayed afterwards.
3300  */
3301 static void tcp_cong_control(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked_sacked,
3302                              int flag, const struct rate_sample *rs)
3303 {
3304         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3305
3306         if (icsk->icsk_ca_ops->cong_control) {
3307                 icsk->icsk_ca_ops->cong_control(sk, rs);
3308                 return;
3309         }
3310
3311         if (tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
3312                 /* Reduce cwnd if state mandates */
3313                 tcp_cwnd_reduction(sk, acked_sacked, flag);
3314         } else if (tcp_may_raise_cwnd(sk, flag)) {
3315                 /* Advance cwnd if state allows */
3316                 tcp_cong_avoid(sk, ack, acked_sacked);
3317         }
3318         tcp_update_pacing_rate(sk);
3319 }
3320
3321 /* Check that window update is acceptable.
3322  * The function assumes that snd_una<=ack<=snd_next.
3323  */
3324 static inline bool tcp_may_update_window(const struct tcp_sock *tp,
3325                                         const u32 ack, const u32 ack_seq,
3326                                         const u32 nwin)
3327 {
3328         return  after(ack, tp->snd_una) ||
3329                 after(ack_seq, tp->snd_wl1) ||
3330                 (ack_seq == tp->snd_wl1 && nwin > tp->snd_wnd);
3331 }
3332
3333 /* If we update tp->snd_una, also update tp->bytes_acked */
3334 static void tcp_snd_una_update(struct tcp_sock *tp, u32 ack)
3335 {
3336         u32 delta = ack - tp->snd_una;
3337
3338         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3339         tp->bytes_acked += delta;
3340         tp->snd_una = ack;
3341 }
3342
3343 /* If we update tp->rcv_nxt, also update tp->bytes_received */
3344 static void tcp_rcv_nxt_update(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3345 {
3346         u32 delta = seq - tp->rcv_nxt;
3347
3348         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3349         tp->bytes_received += delta;
3350         tp->rcv_nxt = seq;
3351 }
3352
3353 /* Update our send window.
3354  *
3355  * Window update algorithm, described in RFC793/RFC1122 (used in linux-2.2
3356  * and in FreeBSD. NetBSD's one is even worse.) is wrong.
3357  */
3358 static int tcp_ack_update_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, u32 ack,
3359                                  u32 ack_seq)
3360 {
3361         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3362         int flag = 0;
3363         u32 nwin = ntohs(tcp_hdr(skb)->window);
3364
3365         if (likely(!tcp_hdr(skb)->syn))
3366                 nwin <<= tp->rx_opt.snd_wscale;
3367
3368         if (tcp_may_update_window(tp, ack, ack_seq, nwin)) {
3369                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3370                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3371
3372                 if (tp->snd_wnd != nwin) {
3373                         tp->snd_wnd = nwin;
3374
3375                         /* Note, it is the only place, where
3376                          * fast path is recovered for sending TCP.
3377                          */
3378                         tp->pred_flags = 0;
3379                         tcp_fast_path_check(sk);
3380
3381                         if (tcp_send_head(sk))
3382                                 tcp_slow_start_after_idle_check(sk);
3383
3384                         if (nwin > tp->max_window) {
3385                                 tp->max_window = nwin;
3386                                 tcp_sync_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie);
3387                         }
3388                 }
3389         }
3390
3391         tcp_snd_una_update(tp, ack);
3392
3393         return flag;
3394 }
3395
3396 static bool __tcp_oow_rate_limited(struct net *net, int mib_idx,
3397                                    u32 *last_oow_ack_time)
3398 {
3399         if (*last_oow_ack_time) {
3400                 s32 elapsed = (s32)(tcp_jiffies32 - *last_oow_ack_time);
3401
3402                 if (0 <= elapsed && elapsed < sysctl_tcp_invalid_ratelimit) {
3403                         NET_INC_STATS(net, mib_idx);
3404                         return true;    /* rate-limited: don't send yet! */
3405                 }
3406         }
3407
3408         *last_oow_ack_time = tcp_jiffies32;
3409
3410         return false;   /* not rate-limited: go ahead, send dupack now! */
3411 }
3412
3413 /* Return true if we're currently rate-limiting out-of-window ACKs and
3414  * thus shouldn't send a dupack right now. We rate-limit dupacks in
3415  * response to out-of-window SYNs or ACKs to mitigate ACK loops or DoS
3416  * attacks that send repeated SYNs or ACKs for the same connection. To
3417  * do this, we do not send a duplicate SYNACK or ACK if the remote
3418  * endpoint is sending out-of-window SYNs or pure ACKs at a high rate.
3419  */
3420 bool tcp_oow_rate_limited(struct net *net, const struct sk_buff *skb,
3421                           int mib_idx, u32 *last_oow_ack_time)
3422 {
3423         /* Data packets without SYNs are not likely part of an ACK loop. */
3424         if ((TCP_SKB_CB(skb)->seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) &&
3425             !tcp_hdr(skb)->syn)
3426                 return false;
3427
3428         return __tcp_oow_rate_limited(net, mib_idx, last_oow_ack_time);
3429 }
3430
3431 /* RFC 5961 7 [ACK Throttling] */
3432 static void tcp_send_challenge_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3433 {
3434         /* unprotected vars, we dont care of overwrites */
3435         static u32 challenge_timestamp;
3436         static unsigned int challenge_count;
3437         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3438         u32 count, now;
3439
3440         /* First check our per-socket dupack rate limit. */
3441         if (__tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk),
3442                                    LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDCHALLENGE,
3443                                    &tp->last_oow_ack_time))
3444                 return;
3445
3446         /* Then check host-wide RFC 5961 rate limit. */
3447         now = jiffies / HZ;
3448         if (now != challenge_timestamp) {
3449                 u32 half = (sysctl_tcp_challenge_ack_limit + 1) >> 1;
3450
3451                 challenge_timestamp = now;
3452                 WRITE_ONCE(challenge_count, half +
3453                            prandom_u32_max(sysctl_tcp_challenge_ack_limit));
3454         }
3455         count = READ_ONCE(challenge_count);
3456         if (count > 0) {
3457                 WRITE_ONCE(challenge_count, count - 1);
3458                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPCHALLENGEACK);
3459                 tcp_send_ack(sk);
3460         }
3461 }
3462
3463 static void tcp_store_ts_recent(struct tcp_sock *tp)
3464 {
3465         tp->rx_opt.ts_recent = tp->rx_opt.rcv_tsval;
3466         tp->rx_opt.ts_recent_stamp = get_seconds();
3467 }
3468
3469 static void tcp_replace_ts_recent(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3470 {
3471         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && !after(seq, tp->rcv_wup)) {
3472                 /* PAWS bug workaround wrt. ACK frames, the PAWS discard
3473                  * extra check below makes sure this can only happen
3474                  * for pure ACK frames.  -DaveM
3475                  *
3476                  * Not only, also it occurs for expired timestamps.
3477                  */
3478
3479                 if (tcp_paws_check(&tp->rx_opt, 0))
3480                         tcp_store_ts_recent(tp);
3481         }
3482 }
3483
3484 /* This routine deals with acks during a TLP episode.
3485  * We mark the end of a TLP episode on receiving TLP dupack or when
3486  * ack is after tlp_high_seq.
3487  * Ref: loss detection algorithm in draft-dukkipati-tcpm-tcp-loss-probe.
3488  */
3489 static void tcp_process_tlp_ack(struct sock *sk, u32 ack, int flag)
3490 {
3491         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3492
3493         if (before(ack, tp->tlp_high_seq))
3494                 return;
3495
3496         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK) {
3497                 /* This DSACK means original and TLP probe arrived; no loss */
3498                 tp->tlp_high_seq = 0;
3499         } else if (after(ack, tp->tlp_high_seq)) {
3500                 /* ACK advances: there was a loss, so reduce cwnd. Reset
3501                  * tlp_high_seq in tcp_init_cwnd_reduction()
3502                  */
3503                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
3504                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
3505                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
3506                 tcp_try_keep_open(sk);
3507                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
3508                                 LINUX_MIB_TCPLOSSPROBERECOVERY);
3509         } else if (!(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED |
3510                              FLAG_NOT_DUP | FLAG_DATA_SACKED))) {
3511                 /* Pure dupack: original and TLP probe arrived; no loss */
3512                 tp->tlp_high_seq = 0;
3513         }
3514 }
3515
3516 static inline void tcp_in_ack_event(struct sock *sk, u32 flags)
3517 {
3518         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3519
3520         if (icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event)
3521                 icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event(sk, flags);
3522 }
3523
3524 /* Congestion control has updated the cwnd already. So if we're in
3525  * loss recovery then now we do any new sends (for FRTO) or
3526  * retransmits (for CA_Loss or CA_recovery) that make sense.
3527  */
3528 static void tcp_xmit_recovery(struct sock *sk, int rexmit)
3529 {
3530         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3531
3532         if (rexmit == REXMIT_NONE)
3533                 return;
3534
3535         if (unlikely(rexmit == 2)) {
3536                 __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk),
3537                                           TCP_NAGLE_OFF);
3538                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq))
3539                         return;
3540                 tp->frto = 0;
3541         }
3542         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3543 }
3544
3545 /* This routine deals with incoming acks, but not outgoing ones. */
3546 static int tcp_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int flag)
3547 {
3548         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3549         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3550         struct tcp_sacktag_state sack_state;
3551         struct rate_sample rs = { .prior_delivered = 0 };
3552         u32 prior_snd_una = tp->snd_una;
3553         u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3554         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3555         bool is_dupack = false;
3556         u32 prior_fackets;
3557         int prior_packets = tp->packets_out;
3558         u32 delivered = tp->delivered;
3559         u32 lost = tp->lost;
3560         int acked = 0; /* Number of packets newly acked */
3561         int rexmit = REXMIT_NONE; /* Flag to (re)transmit to recover losses */
3562
3563         sack_state.first_sackt = 0;
3564         sack_state.rate = &rs;
3565
3566         /* We very likely will need to access write queue head. */
3567         prefetchw(sk->sk_write_queue.next);
3568
3569         /* If the ack is older than previous acks
3570          * then we can probably ignore it.
3571          */
3572         if (before(ack, prior_snd_una)) {
3573                 /* RFC 5961 5.2 [Blind Data Injection Attack].[Mitigation] */
3574                 if (before(ack, prior_snd_una - tp->max_window)) {
3575                         if (!(flag & FLAG_NO_CHALLENGE_ACK))
3576                                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
3577                         return -1;
3578                 }
3579                 goto old_ack;
3580         }
3581
3582         /* If the ack includes data we haven't sent yet, discard
3583          * this segment (RFC793 Section 3.9).
3584          */
3585         if (after(ack, tp->snd_nxt))
3586                 goto invalid_ack;
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 (tp->tlp_high_seq)
3653                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3654         /* If needed, reset TLP/RTO timer; RACK may later override this. */
3655         if (flag & FLAG_SET_XMIT_TIMER)
3656                 tcp_set_xmit_timer(sk);
3657
3658         if (tcp_ack_is_dubious(sk, flag)) {
3659                 is_dupack = !(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED | FLAG_NOT_DUP));
3660                 tcp_fastretrans_alert(sk, acked, is_dupack, &flag, &rexmit);
3661         }
3662
3663         if ((flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS) || !(flag & FLAG_NOT_DUP))
3664                 sk_dst_confirm(sk);
3665
3666         delivered = tp->delivered - delivered;  /* freshly ACKed or SACKed */
3667         lost = tp->lost - lost;                 /* freshly marked lost */
3668         tcp_rate_gen(sk, delivered, lost, sack_state.rate);
3669         tcp_cong_control(sk, ack, delivered, flag, sack_state.rate);
3670         tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3671         return 1;
3672
3673 no_queue:
3674         /* If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction. */
3675         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK)
3676                 tcp_fastretrans_alert(sk, acked, is_dupack, &flag, &rexmit);
3677         /* If this ack opens up a zero window, clear backoff.  It was
3678          * being used to time the probes, and is probably far higher than
3679          * it needs to be for normal retransmission.
3680          */
3681         if (tcp_send_head(sk))
3682                 tcp_ack_probe(sk);
3683
3684         if (tp->tlp_high_seq)
3685                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3686         return 1;
3687
3688 invalid_ack:
3689         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u after %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3690         return -1;
3691
3692 old_ack:
3693         /* If data was SACKed, tag it and see if we should send more data.
3694          * If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction.
3695          */
3696         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked) {
3697                 flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3698                                                 &sack_state);
3699                 tcp_fastretrans_alert(sk, acked, is_dupack, &flag, &rexmit);
3700                 tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3701         }
3702
3703         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u before %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3704         return 0;
3705 }
3706
3707 static void tcp_parse_fastopen_option(int len, const unsigned char *cookie,
3708                                       bool syn, struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3709                                       bool exp_opt)
3710 {
3711         /* Valid only in SYN or SYN-ACK with an even length.  */
3712         if (!foc || !syn || len < 0 || (len & 1))
3713                 return;
3714
3715         if (len >= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MIN &&
3716             len <= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MAX)
3717                 memcpy(foc->val, cookie, len);
3718         else if (len != 0)
3719                 len = -1;
3720         foc->len = len;
3721         foc->exp = exp_opt;
3722 }
3723
3724 /* Look for tcp options. Normally only called on SYN and SYNACK packets.
3725  * But, this can also be called on packets in the established flow when
3726  * the fast version below fails.
3727  */
3728 void tcp_parse_options(const struct net *net,
3729                        const struct sk_buff *skb,
3730                        struct tcp_options_received *opt_rx, int estab,
3731                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
3732 {
3733         const unsigned char *ptr;
3734         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3735         int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr);
3736
3737         ptr = (const unsigned char *)(th + 1);
3738         opt_rx->saw_tstamp = 0;
3739
3740         while (length > 0) {
3741                 int opcode = *ptr++;
3742                 int opsize;
3743
3744                 switch (opcode) {
3745                 case TCPOPT_EOL:
3746                         return;
3747                 case TCPOPT_NOP:        /* Ref: RFC 793 section 3.1 */
3748                         length--;
3749                         continue;
3750                 default:
3751                         opsize = *ptr++;
3752                         if (opsize < 2) /* "silly options" */
3753                                 return;
3754                         if (opsize > length)
3755                                 return; /* don't parse partial options */
3756                         switch (opcode) {
3757                         case TCPOPT_MSS:
3758                                 if (opsize == TCPOLEN_MSS && th->syn && !estab) {
3759                                         u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
3760                                         if (in_mss) {
3761                                                 if (opt_rx->user_mss &&
3762                                                     opt_rx->user_mss < in_mss)
3763                                                         in_mss = opt_rx->user_mss;
3764                                                 opt_rx->mss_clamp = in_mss;
3765                                         }
3766                                 }
3767                                 break;
3768                         case TCPOPT_WINDOW:
3769                                 if (opsize == TCPOLEN_WINDOW && th->syn &&
3770                                     !estab && net->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling) {
3771                                         __u8 snd_wscale = *(__u8 *)ptr;
3772                                         opt_rx->wscale_ok = 1;
3773                                         if (snd_wscale > TCP_MAX_WSCALE) {
3774                                                 net_info_ratelimited("%s: Illegal window scaling value %d > %u received\n",
3775                                                                      __func__,
3776                                                                      snd_wscale,
3777                                                                      TCP_MAX_WSCALE);
3778                                                 snd_wscale = TCP_MAX_WSCALE;
3779                                         }
3780                                         opt_rx->snd_wscale = snd_wscale;
3781                                 }
3782                                 break;
3783                         case TCPOPT_TIMESTAMP:
3784                                 if ((opsize == TCPOLEN_TIMESTAMP) &&
3785                                     ((estab && opt_rx->tstamp_ok) ||
3786                                      (!estab && net->ipv4.sysctl_tcp_timestamps))) {
3787                                         opt_rx->saw_tstamp = 1;
3788                                         opt_rx->rcv_tsval = get_unaligned_be32(ptr);
3789                                         opt_rx->rcv_tsecr = get_unaligned_be32(ptr + 4);
3790                                 }
3791                                 break;
3792                         case TCPOPT_SACK_PERM:
3793                                 if (opsize == TCPOLEN_SACK_PERM && th->syn &&
3794                                     !estab && net->ipv4.sysctl_tcp_sack) {
3795                                         opt_rx->sack_ok = TCP_SACK_SEEN;
3796                                         tcp_sack_reset(opt_rx);
3797                                 }
3798                                 break;
3799
3800                         case TCPOPT_SACK:
3801                                 if ((opsize >= (TCPOLEN_SACK_BASE + TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)) &&
3802                                    !((opsize - TCPOLEN_SACK_BASE) % TCPOLEN_SACK_PERBLOCK) &&
3803                                    opt_rx->sack_ok) {
3804                                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = (ptr - 2) - (unsigned char *)th;
3805                                 }
3806                                 break;
3807 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3808                         case TCPOPT_MD5SIG:
3809                                 /*
3810                                  * The MD5 Hash has already been
3811                                  * checked (see tcp_v{4,6}_do_rcv()).
3812                                  */
3813                                 break;
3814 #endif
3815                         case TCPOPT_FASTOPEN:
3816                                 tcp_parse_fastopen_option(
3817                                         opsize - TCPOLEN_FASTOPEN_BASE,
3818                                         ptr, th->syn, foc, false);
3819                                 break;
3820
3821                         case TCPOPT_EXP:
3822                                 /* Fast Open option shares code 254 using a
3823                                  * 16 bits magic number.
3824                                  */
3825                                 if (opsize >= TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE &&
3826                                     get_unaligned_be16(ptr) ==
3827                                     TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC)
3828                                         tcp_parse_fastopen_option(opsize -
3829                                                 TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE,
3830                                                 ptr + 2, th->syn, foc, true);
3831                                 break;
3832
3833                         }
3834                         ptr += opsize-2;
3835                         length -= opsize;
3836                 }
3837         }
3838 }
3839 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_options);
3840
3841 static bool tcp_parse_aligned_timestamp(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
3842 {
3843         const __be32 *ptr = (const __be32 *)(th + 1);
3844
3845         if (*ptr == htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16)
3846                           | (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) | TCPOLEN_TIMESTAMP)) {
3847                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 1;
3848                 ++ptr;
3849                 tp->rx_opt.rcv_tsval = ntohl(*ptr);
3850                 ++ptr;
3851                 if (*ptr)
3852                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = ntohl(*ptr) - tp->tsoffset;
3853                 else
3854                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = 0;
3855                 return true;
3856         }
3857         return false;
3858 }
3859
3860 /* Fast parse options. This hopes to only see timestamps.
3861  * If it is wrong it falls back on tcp_parse_options().
3862  */
3863 static bool tcp_fast_parse_options(const struct net *net,
3864                                    const struct sk_buff *skb,
3865                                    const struct tcphdr *th, struct tcp_sock *tp)
3866 {
3867         /* In the spirit of fast parsing, compare doff directly to constant
3868          * values.  Because equality is used, short doff can be ignored here.
3869          */
3870         if (th->doff == (sizeof(*th) / 4)) {
3871                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
3872                 return false;
3873         } else if (tp->rx_opt.tstamp_ok &&
3874                    th->doff == ((sizeof(*th) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) / 4)) {
3875                 if (tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
3876                         return true;
3877         }
3878
3879         tcp_parse_options(net, skb, &tp->rx_opt, 1, NULL);
3880         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
3881                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
3882
3883         return true;
3884 }
3885
3886 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3887 /*
3888  * Parse MD5 Signature option
3889  */
3890 const u8 *tcp_parse_md5sig_option(const struct tcphdr *th)
3891 {
3892         int length = (th->doff << 2) - sizeof(*th);
3893         const u8 *ptr = (const u8 *)(th + 1);
3894
3895         /* If the TCP option is too short, we can short cut */
3896         if (length < TCPOLEN_MD5SIG)
3897                 return NULL;
3898
3899         while (length > 0) {
3900                 int opcode = *ptr++;
3901                 int opsize;
3902
3903                 switch (opcode) {
3904                 case TCPOPT_EOL:
3905                         return NULL;
3906                 case TCPOPT_NOP:
3907                         length--;
3908                         continue;
3909                 default:
3910                         opsize = *ptr++;
3911                         if (opsize < 2 || opsize > length)
3912                                 return NULL;
3913                         if (opcode == TCPOPT_MD5SIG)
3914                                 return opsize == TCPOLEN_MD5SIG ? ptr : NULL;
3915                 }
3916                 ptr += opsize - 2;
3917                 length -= opsize;
3918         }
3919         return NULL;
3920 }
3921 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_md5sig_option);
3922 #endif
3923
3924 /* Sorry, PAWS as specified is broken wrt. pure-ACKs -DaveM
3925  *
3926  * It is not fatal. If this ACK does _not_ change critical state (seqs, window)
3927  * it can pass through stack. So, the following predicate verifies that
3928  * this segment is not used for anything but congestion avoidance or
3929  * fast retransmit. Moreover, we even are able to eliminate most of such
3930  * second order effects, if we apply some small "replay" window (~RTO)
3931  * to timestamp space.
3932  *
3933  * All these measures still do not guarantee that we reject wrapped ACKs
3934  * on networks with high bandwidth, when sequence space is recycled fastly,
3935  * but it guarantees that such events will be very rare and do not affect
3936  * connection seriously. This doesn't look nice, but alas, PAWS is really
3937  * buggy extension.
3938  *
3939  * [ Later note. Even worse! It is buggy for segments _with_ data. RFC
3940  * states that events when retransmit arrives after original data are rare.
3941  * It is a blatant lie. VJ forgot about fast retransmit! 8)8) It is
3942  * the biggest problem on large power networks even with minor reordering.
3943  * OK, let's give it small replay window. If peer clock is even 1hz, it is safe
3944  * up to bandwidth of 18Gigabit/sec. 8) ]
3945  */
3946
3947 static int tcp_disordered_ack(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3948 {
3949         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3950         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3951         u32 seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3952         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3953
3954         return (/* 1. Pure ACK with correct sequence number. */
3955                 (th->ack && seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq && seq == tp->rcv_nxt) &&
3956
3957                 /* 2. ... and duplicate ACK. */
3958                 ack == tp->snd_una &&
3959
3960                 /* 3. ... and does not update window. */
3961                 !tcp_may_update_window(tp, ack, seq, ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale) &&
3962
3963                 /* 4. ... and sits in replay window. */
3964                 (s32)(tp->rx_opt.ts_recent - tp->rx_opt.rcv_tsval) <= (inet_csk(sk)->icsk_rto * 1024) / HZ);
3965 }
3966
3967 static inline bool tcp_paws_discard(const struct sock *sk,
3968                                    const struct sk_buff *skb)
3969 {
3970         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3971
3972         return !tcp_paws_check(&tp->rx_opt, TCP_PAWS_WINDOW) &&
3973                !tcp_disordered_ack(sk, skb);
3974 }
3975
3976 /* Check segment sequence number for validity.
3977  *
3978  * Segment controls are considered valid, if the segment
3979  * fits to the window after truncation to the window. Acceptability
3980  * of data (and SYN, FIN, of course) is checked separately.
3981  * See tcp_data_queue(), for example.
3982  *
3983  * Also, controls (RST is main one) are accepted using RCV.WUP instead
3984  * of RCV.NXT. Peer still did not advance his SND.UNA when we
3985  * delayed ACK, so that hisSND.UNA<=ourRCV.WUP.
3986  * (borrowed from freebsd)
3987  */
3988
3989 static inline bool tcp_sequence(const struct tcp_sock *tp, u32 seq, u32 end_seq)
3990 {
3991         return  !before(end_seq, tp->rcv_wup) &&
3992                 !after(seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp));
3993 }
3994
3995 /* When we get a reset we do this. */
3996 void tcp_reset(struct sock *sk)
3997 {
3998         /* We want the right error as BSD sees it (and indeed as we do). */
3999         switch (sk->sk_state) {
4000         case TCP_SYN_SENT:
4001                 sk->sk_err = ECONNREFUSED;
4002                 break;
4003         case TCP_CLOSE_WAIT:
4004                 sk->sk_err = EPIPE;
4005                 break;
4006         case TCP_CLOSE:
4007                 return;
4008         default:
4009                 sk->sk_err = ECONNRESET;
4010         }
4011         /* This barrier is coupled with smp_rmb() in tcp_poll() */
4012         smp_wmb();
4013
4014         tcp_done(sk);
4015
4016         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4017                 sk->sk_error_report(sk);
4018 }
4019
4020 /*
4021  *      Process the FIN bit. This now behaves as it is supposed to work
4022  *      and the FIN takes effect when it is validly part of sequence
4023  *      space. Not before when we get holes.
4024  *
4025  *      If we are ESTABLISHED, a received fin moves us to CLOSE-WAIT
4026  *      (and thence onto LAST-ACK and finally, CLOSE, we never enter
4027  *      TIME-WAIT)
4028  *
4029  *      If we are in FINWAIT-1, a received FIN indicates simultaneous
4030  *      close and we go into CLOSING (and later onto TIME-WAIT)
4031  *
4032  *      If we are in FINWAIT-2, a received FIN moves us to TIME-WAIT.
4033  */
4034 void tcp_fin(struct sock *sk)
4035 {
4036         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4037
4038         inet_csk_schedule_ack(sk);
4039
4040         sk->sk_shutdown |= RCV_SHUTDOWN;
4041         sock_set_flag(sk, SOCK_DONE);
4042
4043         switch (sk->sk_state) {
4044         case TCP_SYN_RECV:
4045         case TCP_ESTABLISHED:
4046                 /* Move to CLOSE_WAIT */
4047                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSE_WAIT);
4048                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 1;
4049                 break;
4050
4051         case TCP_CLOSE_WAIT:
4052         case TCP_CLOSING:
4053                 /* Received a retransmission of the FIN, do
4054                  * nothing.
4055                  */
4056                 break;
4057         case TCP_LAST_ACK:
4058                 /* RFC793: Remain in the LAST-ACK state. */
4059                 break;
4060
4061         case TCP_FIN_WAIT1:
4062                 /* This case occurs when a simultaneous close
4063                  * happens, we must ack the received FIN and
4064                  * enter the CLOSING state.
4065                  */
4066                 tcp_send_ack(sk);
4067                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSING);
4068                 break;
4069         case TCP_FIN_WAIT2:
4070                 /* Received a FIN -- send ACK and enter TIME_WAIT. */
4071                 tcp_send_ack(sk);
4072                 tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
4073                 break;
4074         default:
4075                 /* Only TCP_LISTEN and TCP_CLOSE are left, in these
4076                  * cases we should never reach this piece of code.
4077                  */
4078                 pr_err("%s: Impossible, sk->sk_state=%d\n",
4079                        __func__, sk->sk_state);
4080                 break;
4081         }
4082
4083         /* It _is_ possible, that we have something out-of-order _after_ FIN.
4084          * Probably, we should reset in this case. For now drop them.
4085          */
4086         skb_rbtree_purge(&tp->out_of_order_queue);
4087         if (tcp_is_sack(tp))
4088                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4089         sk_mem_reclaim(sk);
4090
4091         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
4092                 sk->sk_state_change(sk);
4093
4094                 /* Do not send POLL_HUP for half duplex close. */
4095                 if (sk->sk_shutdown == SHUTDOWN_MASK ||
4096                     sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4097                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_HUP);
4098                 else
4099                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);
4100         }
4101 }
4102
4103 static inline bool tcp_sack_extend(struct tcp_sack_block *sp, u32 seq,
4104                                   u32 end_seq)
4105 {
4106         if (!after(seq, sp->end_seq) && !after(sp->start_seq, end_seq)) {
4107                 if (before(seq, sp->start_seq))
4108                         sp->start_seq = seq;
4109                 if (after(end_seq, sp->end_seq))
4110                         sp->end_seq = end_seq;
4111                 return true;
4112         }
4113         return false;
4114 }
4115
4116 static void tcp_dsack_set(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4117 {
4118         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4119
4120         if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_dsack) {
4121                 int mib_idx;
4122
4123                 if (before(seq, tp->rcv_nxt))
4124                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOLDSENT;
4125                 else
4126                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOFOSENT;
4127
4128                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
4129
4130                 tp->rx_opt.dsack = 1;
4131                 tp->duplicate_sack[0].start_seq = seq;
4132                 tp->duplicate_sack[0].end_seq = end_seq;
4133         }
4134 }
4135
4136 static void tcp_dsack_extend(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4137 {
4138         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4139
4140         if (!tp->rx_opt.dsack)
4141                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4142         else
4143                 tcp_sack_extend(tp->duplicate_sack, seq, end_seq);
4144 }
4145
4146 static void tcp_send_dupack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4147 {
4148         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4149
4150         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
4151             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4152                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4153                 tcp_enter_quickack_mode(sk);
4154
4155                 if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_dsack) {
4156                         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4157
4158                         if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))
4159                                 end_seq = tp->rcv_nxt;
4160                         tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq);
4161                 }
4162         }
4163
4164         tcp_send_ack(sk);
4165 }
4166
4167 /* These routines update the SACK block as out-of-order packets arrive or
4168  * in-order packets close up the sequence space.
4169  */
4170 static void tcp_sack_maybe_coalesce(struct tcp_sock *tp)
4171 {
4172         int this_sack;
4173         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4174         struct tcp_sack_block *swalk = sp + 1;
4175
4176         /* See if the recent change to the first SACK eats into
4177          * or hits the sequence space of other SACK blocks, if so coalesce.
4178          */
4179         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;) {
4180                 if (tcp_sack_extend(sp, swalk->start_seq, swalk->end_seq)) {
4181                         int i;
4182
4183                         /* Zap SWALK, by moving every further SACK up by one slot.
4184                          * Decrease num_sacks.
4185                          */
4186                         tp->rx_opt.num_sacks--;
4187                         for (i = this_sack; i < tp->rx_opt.num_sacks; i++)
4188                                 sp[i] = sp[i + 1];
4189                         continue;
4190                 }
4191                 this_sack++, swalk++;
4192         }
4193 }
4194
4195 static void tcp_sack_new_ofo_skb(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4196 {
4197         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4198         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4199         int cur_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4200         int this_sack;
4201
4202         if (!cur_sacks)
4203                 goto new_sack;
4204
4205         for (this_sack = 0; this_sack < cur_sacks; this_sack++, sp++) {
4206                 if (tcp_sack_extend(sp, seq, end_seq)) {
4207                         /* Rotate this_sack to the first one. */
4208                         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4209                                 swap(*sp, *(sp - 1));
4210                         if (cur_sacks > 1)
4211                                 tcp_sack_maybe_coalesce(tp);
4212                         return;
4213                 }
4214         }
4215
4216         /* Could not find an adjacent existing SACK, build a new one,
4217          * put it at the front, and shift everyone else down.  We
4218          * always know there is at least one SACK present already here.
4219          *
4220          * If the sack array is full, forget about the last one.
4221          */
4222         if (this_sack >= TCP_NUM_SACKS) {
4223                 this_sack--;
4224                 tp->rx_opt.num_sacks--;
4225                 sp--;
4226         }
4227         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4228                 *sp = *(sp - 1);
4229
4230 new_sack:
4231         /* Build the new head SACK, and we're done. */
4232         sp->start_seq = seq;
4233         sp->end_seq = end_seq;
4234         tp->rx_opt.num_sacks++;
4235 }
4236
4237 /* RCV.NXT advances, some SACKs should be eaten. */
4238
4239 static void tcp_sack_remove(struct tcp_sock *tp)
4240 {
4241         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4242         int num_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4243         int this_sack;
4244
4245         /* Empty ofo queue, hence, all the SACKs are eaten. Clear. */
4246         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4247                 tp->rx_opt.num_sacks = 0;
4248                 return;
4249         }
4250
4251         for (this_sack = 0; this_sack < num_sacks;) {
4252                 /* Check if the start of the sack is covered by RCV.NXT. */
4253                 if (!before(tp->rcv_nxt, sp->start_seq)) {
4254                         int i;
4255
4256                         /* RCV.NXT must cover all the block! */
4257                         WARN_ON(before(tp->rcv_nxt, sp->end_seq));
4258
4259                         /* Zap this SACK, by moving forward any other SACKS. */
4260                         for (i = this_sack+1; i < num_sacks; i++)
4261                                 tp->selective_acks[i-1] = tp->selective_acks[i];
4262                         num_sacks--;
4263                         continue;
4264                 }
4265                 this_sack++;
4266                 sp++;
4267         }
4268         tp->rx_opt.num_sacks = num_sacks;
4269 }
4270
4271 /**
4272  * tcp_try_coalesce - try to merge skb to prior one
4273  * @sk: socket
4274  * @to: prior buffer
4275  * @from: buffer to add in queue
4276  * @fragstolen: pointer to boolean
4277  *
4278  * Before queueing skb @from after @to, try to merge them
4279  * to reduce overall memory use and queue lengths, if cost is small.
4280  * Packets in ofo or receive queues can stay a long time.
4281  * Better try to coalesce them right now to avoid future collapses.
4282  * Returns true if caller should free @from instead of queueing it
4283  */
4284 static bool tcp_try_coalesce(struct sock *sk,
4285                              struct sk_buff *to,
4286                              struct sk_buff *from,
4287                              bool *fragstolen)
4288 {
4289         int delta;
4290
4291         *fragstolen = false;
4292
4293         /* Its possible this segment overlaps with prior segment in queue */
4294         if (TCP_SKB_CB(from)->seq != TCP_SKB_CB(to)->end_seq)
4295                 return false;
4296
4297         if (!skb_try_coalesce(to, from, fragstolen, &delta))
4298                 return false;
4299
4300         atomic_add(delta, &sk->sk_rmem_alloc);
4301         sk_mem_charge(sk, delta);
4302         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOALESCE);
4303         TCP_SKB_CB(to)->end_seq = TCP_SKB_CB(from)->end_seq;
4304         TCP_SKB_CB(to)->ack_seq = TCP_SKB_CB(from)->ack_seq;
4305         TCP_SKB_CB(to)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(from)->tcp_flags;
4306         return true;
4307 }
4308
4309 static void tcp_drop(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4310 {
4311         sk_drops_add(sk, skb);
4312         __kfree_skb(skb);
4313 }
4314
4315 /* This one checks to see if we can put data from the
4316  * out_of_order queue into the receive_queue.
4317  */
4318 static void tcp_ofo_queue(struct sock *sk)
4319 {
4320         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4321         __u32 dsack_high = tp->rcv_nxt;
4322         bool fin, fragstolen, eaten;
4323         struct sk_buff *skb, *tail;
4324         struct rb_node *p;
4325
4326         p = rb_first(&tp->out_of_order_queue);
4327         while (p) {
4328                 skb = rb_entry(p, struct sk_buff, rbnode);
4329                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
4330                         break;
4331
4332                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack_high)) {
4333                         __u32 dsack = dsack_high;
4334                         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, dsack_high))
4335                                 dsack_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4336                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack);
4337                 }
4338                 p = rb_next(p);
4339                 rb_erase(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4340
4341                 if (unlikely(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))) {
4342                         SOCK_DEBUG(sk, "ofo packet was already received\n");
4343                         tcp_drop(sk, skb);
4344                         continue;
4345                 }
4346                 SOCK_DEBUG(sk, "ofo requeuing : rcv_next %X seq %X - %X\n",
4347                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4348                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4349
4350                 tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4351                 eaten = tail && tcp_try_coalesce(sk, tail, skb, &fragstolen);
4352                 tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4353                 fin = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN;
4354                 if (!eaten)
4355                         __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4356                 else
4357                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4358
4359                 if (unlikely(fin)) {
4360                         tcp_fin(sk);
4361                         /* tcp_fin() purges tp->out_of_order_queue,
4362                          * so we must end this loop right now.
4363                          */
4364                         break;
4365                 }
4366         }
4367 }
4368
4369 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk);
4370 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk);
4371
4372 static int tcp_try_rmem_schedule(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4373                                  unsigned int size)
4374 {
4375         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf ||
4376             !sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4377
4378                 if (tcp_prune_queue(sk) < 0)
4379                         return -1;
4380
4381                 while (!sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4382                         if (!tcp_prune_ofo_queue(sk))
4383                                 return -1;
4384                 }
4385         }
4386         return 0;
4387 }
4388
4389 static void tcp_data_queue_ofo(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4390 {
4391         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4392         struct rb_node **p, *q, *parent;
4393         struct sk_buff *skb1;
4394         u32 seq, end_seq;
4395         bool fragstolen;
4396
4397         tcp_ecn_check_ce(tp, skb);
4398
4399         if (unlikely(tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))) {
4400                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFODROP);
4401                 tcp_drop(sk, skb);
4402                 return;
4403         }
4404
4405         /* Disable header prediction. */
4406         tp->pred_flags = 0;
4407         inet_csk_schedule_ack(sk);
4408
4409         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOQUEUE);
4410         seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4411         end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4412         SOCK_DEBUG(sk, "out of order segment: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4413                    tp->rcv_nxt, seq, end_seq);
4414
4415         p = &tp->out_of_order_queue.rb_node;
4416         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4417                 /* Initial out of order segment, build 1 SACK. */
4418                 if (tcp_is_sack(tp)) {
4419                         tp->rx_opt.num_sacks = 1;
4420                         tp->selective_acks[0].start_seq = seq;
4421                         tp->selective_acks[0].end_seq = end_seq;
4422                 }
4423                 rb_link_node(&skb->rbnode, NULL, p);
4424                 rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4425                 tp->ooo_last_skb = skb;
4426                 goto end;
4427         }
4428
4429         /* In the typical case, we are adding an skb to the end of the list.
4430          * Use of ooo_last_skb avoids the O(Log(N)) rbtree lookup.
4431          */
4432         if (tcp_try_coalesce(sk, tp->ooo_last_skb, skb, &fragstolen)) {
4433 coalesce_done:
4434                 tcp_grow_window(sk, skb);
4435                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4436                 skb = NULL;
4437                 goto add_sack;
4438         }
4439         /* Can avoid an rbtree lookup if we are adding skb after ooo_last_skb */
4440         if (!before(seq, TCP_SKB_CB(tp->ooo_last_skb)->end_seq)) {
4441                 parent = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
4442                 p = &parent->rb_right;
4443                 goto insert;
4444         }
4445
4446         /* Find place to insert this segment. Handle overlaps on the way. */
4447         parent = NULL;
4448         while (*p) {
4449                 parent = *p;
4450                 skb1 = rb_entry(parent, struct sk_buff, rbnode);
4451                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4452                         p = &parent->rb_left;
4453                         continue;
4454                 }
4455                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4456                         if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4457                                 /* All the bits are present. Drop. */
4458                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4459                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4460                                 __kfree_skb(skb);
4461                                 skb = NULL;
4462                                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4463                                 goto add_sack;
4464                         }
4465                         if (after(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4466                                 /* Partial overlap. */
4467                                 tcp_dsack_set(sk, seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4468                         } else {
4469                                 /* skb's seq == skb1's seq and skb covers skb1.
4470                                  * Replace skb1 with skb.
4471                                  */
4472                                 rb_replace_node(&skb1->rbnode, &skb->rbnode,
4473                                                 &tp->out_of_order_queue);
4474                                 tcp_dsack_extend(sk,
4475                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4476                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4477                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4478                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4479                                 __kfree_skb(skb1);
4480                                 goto merge_right;
4481                         }
4482                 } else if (tcp_try_coalesce(sk, skb1, skb, &fragstolen)) {
4483                         goto coalesce_done;
4484                 }
4485                 p = &parent->rb_right;
4486         }
4487 insert:
4488         /* Insert segment into RB tree. */
4489         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
4490         rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4491
4492 merge_right:
4493         /* Remove other segments covered by skb. */
4494         while ((q = rb_next(&skb->rbnode)) != NULL) {
4495                 skb1 = rb_entry(q, struct sk_buff, rbnode);
4496
4497                 if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4498                         break;
4499                 if (before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4500                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4501                                          end_seq);
4502                         break;
4503                 }
4504                 rb_erase(&skb1->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4505                 tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4506                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4507                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4508                 tcp_drop(sk, skb1);
4509         }
4510         /* If there is no skb after us, we are the last_skb ! */
4511         if (!q)
4512                 tp->ooo_last_skb = skb;
4513
4514 add_sack:
4515         if (tcp_is_sack(tp))
4516                 tcp_sack_new_ofo_skb(sk, seq, end_seq);
4517 end:
4518         if (skb) {
4519                 tcp_grow_window(sk, skb);
4520                 skb_condense(skb);
4521                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4522         }
4523 }
4524
4525 static int __must_check tcp_queue_rcv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int hdrlen,
4526                   bool *fragstolen)
4527 {
4528         int eaten;
4529         struct sk_buff *tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4530
4531         __skb_pull(skb, hdrlen);
4532         eaten = (tail &&
4533                  tcp_try_coalesce(sk, tail, skb, fragstolen)) ? 1 : 0;
4534         tcp_rcv_nxt_update(tcp_sk(sk), TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4535         if (!eaten) {
4536                 __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4537                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4538         }
4539         return eaten;
4540 }
4541
4542 int tcp_send_rcvq(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size)
4543 {
4544         struct sk_buff *skb;
4545         int err = -ENOMEM;
4546         int data_len = 0;
4547         bool fragstolen;
4548
4549         if (size == 0)
4550                 return 0;
4551
4552         if (size > PAGE_SIZE) {
4553                 int npages = min_t(size_t, size >> PAGE_SHIFT, MAX_SKB_FRAGS);
4554
4555                 data_len = npages << PAGE_SHIFT;
4556                 size = data_len + (size & ~PAGE_MASK);
4557         }
4558         skb = alloc_skb_with_frags(size - data_len, data_len,
4559                                    PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER,
4560                                    &err, sk->sk_allocation);
4561         if (!skb)
4562                 goto err;
4563
4564         skb_put(skb, size - data_len);
4565         skb->data_len = data_len;
4566         skb->len = size;
4567
4568         if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))
4569                 goto err_free;
4570
4571         err = skb_copy_datagram_from_iter(skb, 0, &msg->msg_iter, size);
4572         if (err)
4573                 goto err_free;
4574
4575         TCP_SKB_CB(skb)->seq = tcp_sk(sk)->rcv_nxt;
4576         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + size;
4577         TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tcp_sk(sk)->snd_una - 1;
4578
4579         if (tcp_queue_rcv(sk, skb, 0, &fragstolen)) {
4580                 WARN_ON_ONCE(fragstolen); /* should not happen */
4581                 __kfree_skb(skb);
4582         }
4583         return size;
4584
4585 err_free:
4586         kfree_skb(skb);
4587 err:
4588         return err;
4589
4590 }
4591
4592 static void tcp_data_queue(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4593 {
4594         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4595         bool fragstolen = false;
4596         int eaten = -1;
4597
4598         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) {
4599                 __kfree_skb(skb);
4600                 return;
4601         }
4602         skb_dst_drop(skb);
4603         __skb_pull(skb, tcp_hdr(skb)->doff * 4);
4604
4605         tcp_ecn_accept_cwr(tp, skb);
4606
4607         tp->rx_opt.dsack = 0;
4608
4609         /*  Queue data for delivery to the user.
4610          *  Packets in sequence go to the receive queue.
4611          *  Out of sequence packets to the out_of_order_queue.
4612          */
4613         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt) {
4614                 if (tcp_receive_window(tp) == 0)
4615                         goto out_of_window;
4616
4617                 /* Ok. In sequence. In window. */
4618                 if (tp->ucopy.task == current &&
4619                     tp->copied_seq == tp->rcv_nxt && tp->ucopy.len &&
4620                     sock_owned_by_user(sk) && !tp->urg_data) {
4621                         int chunk = min_t(unsigned int, skb->len,
4622                                           tp->ucopy.len);
4623
4624                         __set_current_state(TASK_RUNNING);
4625
4626                         if (!skb_copy_datagram_msg(skb, 0, tp->ucopy.msg, chunk)) {
4627                                 tp->ucopy.len -= chunk;
4628                                 tp->copied_seq += chunk;
4629                                 eaten = (chunk == skb->len);
4630                                 tcp_rcv_space_adjust(sk);
4631                         }
4632                 }
4633
4634                 if (eaten <= 0) {
4635 queue_and_out:
4636                         if (eaten < 0) {
4637                                 if (skb_queue_len(&sk->sk_receive_queue) == 0)
4638                                         sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
4639                                 else if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))
4640                                         goto drop;
4641                         }
4642                         eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, 0, &fragstolen);
4643                 }
4644                 tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4645                 if (skb->len)
4646                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
4647                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
4648                         tcp_fin(sk);
4649
4650                 if (!RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4651                         tcp_ofo_queue(sk);
4652
4653                         /* RFC2581. 4.2. SHOULD send immediate ACK, when
4654                          * gap in queue is filled.
4655                          */
4656                         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
4657                                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 0;
4658                 }
4659
4660                 if (tp->rx_opt.num_sacks)
4661                         tcp_sack_remove(tp);
4662
4663                 tcp_fast_path_check(sk);
4664
4665                 if (eaten > 0)
4666                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4667                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4668                         sk->sk_data_ready(sk);
4669                 return;
4670         }
4671
4672         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
4673                 /* A retransmit, 2nd most common case.  Force an immediate ack. */
4674                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4675                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4676
4677 out_of_window:
4678                 tcp_enter_quickack_mode(sk);
4679                 inet_csk_schedule_ack(sk);
4680 drop:
4681                 tcp_drop(sk, skb);
4682                 return;
4683         }
4684
4685         /* Out of window. F.e. zero window probe. */
4686         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp)))
4687                 goto out_of_window;
4688
4689         tcp_enter_quickack_mode(sk);
4690
4691         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4692                 /* Partial packet, seq < rcv_next < end_seq */
4693                 SOCK_DEBUG(sk, "partial packet: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4694                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4695                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4696
4697                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt);
4698
4699                 /* If window is closed, drop tail of packet. But after
4700                  * remembering D-SACK for its head made in previous line.
4701                  */
4702                 if (!tcp_receive_window(tp))
4703                         goto out_of_window;
4704                 goto queue_and_out;
4705         }
4706
4707         tcp_data_queue_ofo(sk, skb);
4708 }
4709
4710 static struct sk_buff *tcp_skb_next(struct sk_buff *skb, struct sk_buff_head *list)
4711 {
4712         if (list)
4713                 return !skb_queue_is_last(list, skb) ? skb->next : NULL;
4714
4715         return rb_entry_safe(rb_next(&skb->rbnode), struct sk_buff, rbnode);
4716 }
4717
4718 static struct sk_buff *tcp_collapse_one(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4719                                         struct sk_buff_head *list,
4720                                         struct rb_root *root)
4721 {
4722         struct sk_buff *next = tcp_skb_next(skb, list);
4723
4724         if (list)
4725                 __skb_unlink(skb, list);
4726         else
4727                 rb_erase(&skb->rbnode, root);
4728
4729         __kfree_skb(skb);
4730         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOLLAPSED);
4731
4732         return next;
4733 }
4734
4735 /* Insert skb into rb tree, ordered by TCP_SKB_CB(skb)->seq */
4736 static void tcp_rbtree_insert(struct rb_root *root, struct sk_buff *skb)
4737 {
4738         struct rb_node **p = &root->rb_node;
4739         struct rb_node *parent = NULL;
4740         struct sk_buff *skb1;
4741
4742         while (*p) {
4743                 parent = *p;
4744                 skb1 = rb_entry(parent, struct sk_buff, rbnode);
4745                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4746                         p = &parent->rb_left;
4747                 else
4748                         p = &parent->rb_right;
4749         }
4750         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
4751         rb_insert_color(&skb->rbnode, root);
4752 }
4753
4754 /* Collapse contiguous sequence of skbs head..tail with
4755  * sequence numbers start..end.
4756  *
4757  * If tail is NULL, this means until the end of the queue.
4758  *
4759  * Segments with FIN/SYN are not collapsed (only because this
4760  * simplifies code)
4761  */
4762 static void
4763 tcp_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff_head *list, struct rb_root *root,
4764              struct sk_buff *head, struct sk_buff *tail, u32 start, u32 end)
4765 {
4766         struct sk_buff *skb = head, *n;
4767         struct sk_buff_head tmp;
4768         bool end_of_skbs;
4769
4770         /* First, check that queue is collapsible and find
4771          * the point where collapsing can be useful.
4772          */
4773 restart:
4774         for (end_of_skbs = true; skb != NULL && skb != tail; skb = n) {
4775                 n = tcp_skb_next(skb, list);
4776
4777                 /* No new bits? It is possible on ofo queue. */
4778                 if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4779                         skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
4780                         if (!skb)
4781                                 break;
4782                         goto restart;
4783                 }
4784
4785                 /* The first skb to collapse is:
4786                  * - not SYN/FIN and
4787                  * - bloated or contains data before "start" or
4788                  *   overlaps to the next one.
4789                  */
4790                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)) &&
4791                     (tcp_win_from_space(skb->truesize) > skb->len ||
4792                      before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start))) {
4793                         end_of_skbs = false;
4794                         break;
4795                 }
4796
4797                 if (n && n != tail &&
4798                     TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(n)->seq) {
4799                         end_of_skbs = false;
4800                         break;
4801                 }
4802
4803                 /* Decided to skip this, advance start seq. */
4804                 start = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4805         }
4806         if (end_of_skbs ||
4807             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
4808                 return;
4809
4810         __skb_queue_head_init(&tmp);
4811
4812         while (before(start, end)) {
4813                 int copy = min_t(int, SKB_MAX_ORDER(0, 0), end - start);
4814                 struct sk_buff *nskb;
4815
4816                 nskb = alloc_skb(copy, GFP_ATOMIC);
4817                 if (!nskb)
4818                         break;
4819
4820                 memcpy(nskb->cb, skb->cb, sizeof(skb->cb));
4821                 TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = start;
4822                 if (list)
4823                         __skb_queue_before(list, skb, nskb);
4824                 else
4825                         __skb_queue_tail(&tmp, nskb); /* defer rbtree insertion */
4826                 skb_set_owner_r(nskb, sk);
4827
4828                 /* Copy data, releasing collapsed skbs. */
4829                 while (copy > 0) {
4830                         int offset = start - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4831                         int size = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - start;
4832
4833                         BUG_ON(offset < 0);
4834                         if (size > 0) {
4835                                 size = min(copy, size);
4836                                 if (skb_copy_bits(skb, offset, skb_put(nskb, size), size))
4837                                         BUG();
4838                                 TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq += size;
4839                                 copy -= size;
4840                                 start += size;
4841                         }
4842                         if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4843                                 skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
4844                                 if (!skb ||
4845                                     skb == tail ||
4846                                     (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
4847                                         goto end;
4848                         }
4849                 }
4850         }
4851 end:
4852         skb_queue_walk_safe(&tmp, skb, n)
4853                 tcp_rbtree_insert(root, skb);
4854 }
4855
4856 /* Collapse ofo queue. Algorithm: select contiguous sequence of skbs
4857  * and tcp_collapse() them until all the queue is collapsed.
4858  */
4859 static void tcp_collapse_ofo_queue(struct sock *sk)
4860 {
4861         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4862         struct sk_buff *skb, *head;
4863         struct rb_node *p;
4864         u32 start, end;
4865
4866         p = rb_first(&tp->out_of_order_queue);
4867         skb = rb_entry_safe(p, struct sk_buff, rbnode);
4868 new_range:
4869         if (!skb) {
4870                 p = rb_last(&tp->out_of_order_queue);
4871                 /* Note: This is possible p is NULL here. We do not
4872                  * use rb_entry_safe(), as ooo_last_skb is valid only
4873                  * if rbtree is not empty.
4874                  */
4875                 tp->ooo_last_skb = rb_entry(p, struct sk_buff, rbnode);
4876                 return;
4877         }
4878         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4879         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4880
4881         for (head = skb;;) {
4882                 skb = tcp_skb_next(skb, NULL);
4883
4884                 /* Range is terminated when we see a gap or when
4885                  * we are at the queue end.
4886                  */
4887                 if (!skb ||
4888                     after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end) ||
4889                     before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start)) {
4890                         tcp_collapse(sk, NULL, &tp->out_of_order_queue,
4891                                      head, skb, start, end);
4892                         goto new_range;
4893                 }
4894
4895                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start)))
4896                         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4897                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end))
4898                         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4899         }
4900 }
4901
4902 /*
4903  * Clean the out-of-order queue to make room.
4904  * We drop high sequences packets to :
4905  * 1) Let a chance for holes to be filled.
4906  * 2) not add too big latencies if thousands of packets sit there.
4907  *    (But if application shrinks SO_RCVBUF, we could still end up
4908  *     freeing whole queue here)
4909  *
4910  * Return true if queue has shrunk.
4911  */
4912 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk)
4913 {
4914         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4915         struct rb_node *node, *prev;
4916
4917         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
4918                 return false;
4919
4920         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_OFOPRUNED);
4921         node = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
4922         do {
4923                 prev = rb_prev(node);
4924                 rb_erase(node, &tp->out_of_order_queue);
4925                 tcp_drop(sk, rb_entry(node, struct sk_buff, rbnode));
4926                 sk_mem_reclaim(sk);
4927                 if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf &&
4928                     !tcp_under_memory_pressure(sk))
4929                         break;
4930                 node = prev;
4931         } while (node);
4932         tp->ooo_last_skb = rb_entry(prev, struct sk_buff, rbnode);
4933
4934         /* Reset SACK state.  A conforming SACK implementation will
4935          * do the same at a timeout based retransmit.  When a connection
4936          * is in a sad state like this, we care only about integrity
4937          * of the connection not performance.
4938          */
4939         if (tp->rx_opt.sack_ok)
4940                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4941         return true;
4942 }
4943
4944 /* Reduce allocated memory if we can, trying to get
4945  * the socket within its memory limits again.
4946  *
4947  * Return less than zero if we should start dropping frames
4948  * until the socket owning process reads some of the data
4949  * to stabilize the situation.
4950  */
4951 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk)
4952 {
4953         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4954
4955         SOCK_DEBUG(sk, "prune_queue: c=%x\n", tp->copied_seq);
4956
4957         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PRUNECALLED);
4958
4959         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) >= sk->sk_rcvbuf)
4960                 tcp_clamp_window(sk);
4961         else if (tcp_under_memory_pressure(sk))
4962                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, 4U * tp->advmss);
4963
4964         tcp_collapse_ofo_queue(sk);
4965         if (!skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue))
4966                 tcp_collapse(sk, &sk->sk_receive_queue, NULL,
4967                              skb_peek(&sk->sk_receive_queue),
4968                              NULL,
4969                              tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
4970         sk_mem_reclaim(sk);
4971
4972         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
4973                 return 0;
4974
4975         /* Collapsing did not help, destructive actions follow.
4976          * This must not ever occur. */
4977
4978         tcp_prune_ofo_queue(sk);
4979
4980         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
4981                 return 0;
4982
4983         /* If we are really being abused, tell the caller to silently
4984          * drop receive data on the floor.  It will get retransmitted
4985          * and hopefully then we'll have sufficient space.
4986          */
4987         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_RCVPRUNED);
4988
4989         /* Massive buffer overcommit. */
4990         tp->pred_flags = 0;
4991         return -1;
4992 }
4993
4994 static bool tcp_should_expand_sndbuf(const struct sock *sk)
4995 {
4996         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4997
4998         /* If the user specified a specific send buffer setting, do
4999          * not modify it.
5000          */
5001         if (sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK)
5002                 return false;
5003
5004         /* If we are under global TCP memory pressure, do not expand.  */
5005         if (tcp_under_memory_pressure(sk))
5006                 return false;
5007
5008         /* If we are under soft global TCP memory pressure, do not expand.  */
5009         if (sk_memory_allocated(sk) >= sk_prot_mem_limits(sk, 0))
5010                 return false;
5011
5012         /* If we filled the congestion window, do not expand.  */
5013         if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
5014                 return false;
5015
5016         return true;
5017 }
5018
5019 /* When incoming ACK allowed to free some skb from write_queue,
5020  * we remember this event in flag SOCK_QUEUE_SHRUNK and wake up socket
5021  * on the exit from tcp input handler.
5022  *
5023  * PROBLEM: sndbuf expansion does not work well with largesend.
5024  */
5025 static void tcp_new_space(struct sock *sk)
5026 {
5027         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5028
5029         if (tcp_should_expand_sndbuf(sk)) {
5030                 tcp_sndbuf_expand(sk);
5031                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
5032         }
5033
5034         sk->sk_write_space(sk);
5035 }
5036
5037 static void tcp_check_space(struct sock *sk)
5038 {
5039         if (sock_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK)) {
5040                 sock_reset_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
5041                 /* pairs with tcp_poll() */
5042                 smp_mb();
5043                 if (sk->sk_socket &&
5044                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
5045                         tcp_new_space(sk);
5046                         if (!test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags))
5047                                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
5048                 }
5049         }
5050 }
5051
5052 static inline void tcp_data_snd_check(struct sock *sk)
5053 {
5054         tcp_push_pending_frames(sk);
5055         tcp_check_space(sk);
5056 }
5057
5058 /*
5059  * Check if sending an ack is needed.
5060  */
5061 static void __tcp_ack_snd_check(struct sock *sk, int ofo_possible)
5062 {
5063         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5064
5065             /* More than one full frame received... */
5066         if (((tp->rcv_nxt - tp->rcv_wup) > inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss &&
5067              /* ... and right edge of window advances far enough.
5068               * (tcp_recvmsg() will send ACK otherwise). Or...
5069               */
5070              __tcp_select_window(sk) >= tp->rcv_wnd) ||
5071             /* We ACK each frame or... */
5072             tcp_in_quickack_mode(sk) ||
5073             /* We have out of order data. */
5074             (ofo_possible && !RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))) {
5075                 /* Then ack it now */
5076                 tcp_send_ack(sk);
5077         } else {
5078                 /* Else, send delayed ack. */
5079                 tcp_send_delayed_ack(sk);
5080         }
5081 }
5082
5083 static inline void tcp_ack_snd_check(struct sock *sk)
5084 {
5085         if (!inet_csk_ack_scheduled(sk)) {
5086                 /* We sent a data segment already. */
5087                 return;
5088         }
5089         __tcp_ack_snd_check(sk, 1);
5090 }
5091
5092 /*
5093  *      This routine is only called when we have urgent data
5094  *      signaled. Its the 'slow' part of tcp_urg. It could be
5095  *      moved inline now as tcp_urg is only called from one
5096  *      place. We handle URGent data wrong. We have to - as
5097  *      BSD still doesn't use the correction from RFC961.
5098  *      For 1003.1g we should support a new option TCP_STDURG to permit
5099  *      either form (or just set the sysctl tcp_stdurg).
5100  */
5101
5102 static void tcp_check_urg(struct sock *sk, const struct tcphdr *th)
5103 {
5104         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5105         u32 ptr = ntohs(th->urg_ptr);
5106
5107         if (ptr && !sysctl_tcp_stdurg)
5108                 ptr--;
5109         ptr += ntohl(th->seq);
5110
5111         /* Ignore urgent data that we've already seen and read. */
5112         if (after(tp->copied_seq, ptr))
5113                 return;
5114
5115         /* Do not replay urg ptr.
5116          *
5117          * NOTE: interesting situation not covered by specs.
5118          * Misbehaving sender may send urg ptr, pointing to segment,
5119          * which we already have in ofo queue. We are not able to fetch
5120          * such data and will stay in TCP_URG_NOTYET until will be eaten
5121          * by recvmsg(). Seems, we are not obliged to handle such wicked
5122          * situations. But it is worth to think about possibility of some
5123          * DoSes using some hypothetical application level deadlock.
5124          */
5125         if (before(ptr, tp->rcv_nxt))
5126                 return;
5127
5128         /* Do we already have a newer (or duplicate) urgent pointer? */
5129         if (tp->urg_data && !after(ptr, tp->urg_seq))
5130                 return;
5131
5132         /* Tell the world about our new urgent pointer. */
5133         sk_send_sigurg(sk);
5134
5135         /* We may be adding urgent data when the last byte read was
5136          * urgent. To do this requires some care. We cannot just ignore
5137          * tp->copied_seq since we would read the last urgent byte again
5138          * as data, nor can we alter copied_seq until this data arrives
5139          * or we break the semantics of SIOCATMARK (and thus sockatmark())
5140          *
5141          * NOTE. Double Dutch. Rendering to plain English: author of comment
5142          * above did something sort of  send("A", MSG_OOB); send("B", MSG_OOB);
5143          * and expect that both A and B disappear from stream. This is _wrong_.
5144          * Though this happens in BSD with high probability, this is occasional.
5145          * Any application relying on this is buggy. Note also, that fix "works"
5146          * only in this artificial test. Insert some normal data between A and B and we will
5147          * decline of BSD again. Verdict: it is better to remove to trap
5148          * buggy users.
5149          */
5150         if (tp->urg_seq == tp->copied_seq && tp->urg_data &&
5151             !sock_flag(sk, SOCK_URGINLINE) && tp->copied_seq != tp->rcv_nxt) {
5152                 struct sk_buff *skb = skb_peek(&sk->sk_receive_queue);
5153                 tp->copied_seq++;
5154                 if (skb && !before(tp->copied_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5155                         __skb_unlink(skb, &sk->sk_receive_queue);
5156                         __kfree_skb(skb);
5157                 }
5158         }
5159
5160         tp->urg_data = TCP_URG_NOTYET;
5161         tp->urg_seq = ptr;
5162
5163         /* Disable header prediction. */
5164         tp->pred_flags = 0;
5165 }
5166
5167 /* This is the 'fast' part of urgent handling. */
5168 static void tcp_urg(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, const struct tcphdr *th)
5169 {
5170         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5171
5172         /* Check if we get a new urgent pointer - normally not. */
5173         if (th->urg)
5174                 tcp_check_urg(sk, th);
5175
5176         /* Do we wait for any urgent data? - normally not... */
5177         if (tp->urg_data == TCP_URG_NOTYET) {
5178                 u32 ptr = tp->urg_seq - ntohl(th->seq) + (th->doff * 4) -
5179                           th->syn;
5180
5181                 /* Is the urgent pointer pointing into this packet? */
5182                 if (ptr < skb->len) {
5183                         u8 tmp;
5184                         if (skb_copy_bits(skb, ptr, &tmp, 1))
5185                                 BUG();
5186                         tp->urg_data = TCP_URG_VALID | tmp;
5187                         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
5188                                 sk->sk_data_ready(sk);
5189                 }
5190         }
5191 }
5192
5193 static int tcp_copy_to_iovec(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int hlen)
5194 {
5195         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5196         int chunk = skb->len - hlen;
5197         int err;
5198
5199         if (skb_csum_unnecessary(skb))
5200                 err = skb_copy_datagram_msg(skb, hlen, tp->ucopy.msg, chunk);
5201         else
5202                 err = skb_copy_and_csum_datagram_msg(skb, hlen, tp->ucopy.msg);
5203
5204         if (!err) {
5205                 tp->ucopy.len -= chunk;
5206                 tp->copied_seq += chunk;
5207                 tcp_rcv_space_adjust(sk);
5208         }
5209
5210         return err;
5211 }
5212
5213 /* Accept RST for rcv_nxt - 1 after a FIN.
5214  * When tcp connections are abruptly terminated from Mac OSX (via ^C), a
5215  * FIN is sent followed by a RST packet. The RST is sent with the same
5216  * sequence number as the FIN, and thus according to RFC 5961 a challenge
5217  * ACK should be sent. However, Mac OSX rate limits replies to challenge
5218  * ACKs on the closed socket. In addition middleboxes can drop either the
5219  * challenge ACK or a subsequent RST.
5220  */
5221 static bool tcp_reset_check(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
5222 {
5223         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5224
5225         return unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->seq == (tp->rcv_nxt - 1) &&
5226                         (1 << sk->sk_state) & (TCPF_CLOSE_WAIT | TCPF_LAST_ACK |
5227                                                TCPF_CLOSING));
5228 }
5229
5230 /* Does PAWS and seqno based validation of an incoming segment, flags will
5231  * play significant role here.
5232  */
5233 static bool tcp_validate_incoming(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5234                                   const struct tcphdr *th, int syn_inerr)
5235 {
5236         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5237         bool rst_seq_match = false;
5238
5239         /* RFC1323: H1. Apply PAWS check first. */
5240         if (tcp_fast_parse_options(sock_net(sk), skb, th, tp) &&
5241             tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5242             tcp_paws_discard(sk, skb)) {
5243                 if (!th->rst) {
5244                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSESTABREJECTED);
5245                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5246                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDPAWS,
5247                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5248                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5249                         goto discard;
5250                 }
5251                 /* Reset is accepted even if it did not pass PAWS. */
5252         }
5253
5254         /* Step 1: check sequence number */
5255         if (!tcp_sequence(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5256                 /* RFC793, page 37: "In all states except SYN-SENT, all reset
5257                  * (RST) segments are validated by checking their SEQ-fields."
5258                  * And page 69: "If an incoming segment is not acceptable,
5259                  * an acknowledgment should be sent in reply (unless the RST
5260                  * bit is set, if so drop the segment and return)".
5261                  */
5262                 if (!th->rst) {
5263                         if (th->syn)
5264                                 goto syn_challenge;
5265                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5266                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDSEQ,
5267                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5268                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5269                 } else if (tcp_reset_check(sk, skb)) {
5270                         tcp_reset(sk);
5271                 }
5272                 goto discard;
5273         }
5274
5275         /* Step 2: check RST bit */
5276         if (th->rst) {
5277                 /* RFC 5961 3.2 (extend to match against (RCV.NXT - 1) after a
5278                  * FIN and SACK too if available):
5279                  * If seq num matches RCV.NXT or (RCV.NXT - 1) after a FIN, or
5280                  * the right-most SACK block,
5281                  * then
5282                  *     RESET the connection
5283                  * else
5284                  *     Send a challenge ACK
5285                  */
5286                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt ||
5287                     tcp_reset_check(sk, skb)) {
5288                         rst_seq_match = true;
5289                 } else if (tcp_is_sack(tp) && tp->rx_opt.num_sacks > 0) {
5290                         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
5291                         int max_sack = sp[0].end_seq;
5292                         int this_sack;
5293
5294                         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;
5295                              ++this_sack) {
5296                                 max_sack = after(sp[this_sack].end_seq,
5297                                                  max_sack) ?
5298                                         sp[this_sack].end_seq : max_sack;
5299                         }
5300
5301                         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == max_sack)
5302                                 rst_seq_match = true;
5303                 }
5304
5305                 if (rst_seq_match)
5306                         tcp_reset(sk);
5307                 else {
5308                         /* Disable TFO if RST is out-of-order
5309                          * and no data has been received
5310                          * for current active TFO socket
5311                          */
5312                         if (tp->syn_fastopen && !tp->data_segs_in &&
5313                             sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED)
5314                                 tcp_fastopen_active_disable(sk);
5315                         tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5316                 }
5317                 goto discard;
5318         }
5319
5320         /* step 3: check security and precedence [ignored] */
5321
5322         /* step 4: Check for a SYN
5323          * RFC 5961 4.2 : Send a challenge ack
5324          */
5325         if (th->syn) {
5326 syn_challenge:
5327                 if (syn_inerr)
5328                         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5329                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNCHALLENGE);
5330                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5331                 goto discard;
5332         }
5333
5334         return true;
5335
5336 discard:
5337         tcp_drop(sk, skb);
5338         return false;
5339 }
5340
5341 /*
5342  *      TCP receive function for the ESTABLISHED state.
5343  *
5344  *      It is split into a fast path and a slow path. The fast path is
5345  *      disabled when:
5346  *      - A zero window was announced from us - zero window probing
5347  *        is only handled properly in the slow path.
5348  *      - Out of order segments arrived.
5349  *      - Urgent data is expected.
5350  *      - There is no buffer space left
5351  *      - Unexpected TCP flags/window values/header lengths are received
5352  *        (detected by checking the TCP header against pred_flags)
5353  *      - Data is sent in both directions. Fast path only supports pure senders
5354  *        or pure receivers (this means either the sequence number or the ack
5355  *        value must stay constant)
5356  *      - Unexpected TCP option.
5357  *
5358  *      When these conditions are not satisfied it drops into a standard
5359  *      receive procedure patterned after RFC793 to handle all cases.
5360  *      The first three cases are guaranteed by proper pred_flags setting,
5361  *      the rest is checked inline. Fast processing is turned on in
5362  *      tcp_data_queue when everything is OK.
5363  */
5364 void tcp_rcv_established(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5365                          const struct tcphdr *th, unsigned int len)
5366 {
5367         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5368
5369         tcp_mstamp_refresh(tp);
5370         if (unlikely(!sk->sk_rx_dst))
5371                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5372         /*
5373          *      Header prediction.
5374          *      The code loosely follows the one in the famous
5375          *      "30 instruction TCP receive" Van Jacobson mail.
5376          *
5377          *      Van's trick is to deposit buffers into socket queue
5378          *      on a device interrupt, to call tcp_recv function
5379          *      on the receive process context and checksum and copy
5380          *      the buffer to user space. smart...
5381          *
5382          *      Our current scheme is not silly either but we take the
5383          *      extra cost of the net_bh soft interrupt processing...
5384          *      We do checksum and copy also but from device to kernel.
5385          */
5386
5387         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5388
5389         /*      pred_flags is 0xS?10 << 16 + snd_wnd
5390          *      if header_prediction is to be made
5391          *      'S' will always be tp->tcp_header_len >> 2
5392          *      '?' will be 0 for the fast path, otherwise pred_flags is 0 to
5393          *  turn it off (when there are holes in the receive
5394          *       space for instance)
5395          *      PSH flag is ignored.
5396          */
5397
5398         if ((tcp_flag_word(th) & TCP_HP_BITS) == tp->pred_flags &&
5399             TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt &&
5400             !after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt)) {
5401                 int tcp_header_len = tp->tcp_header_len;
5402
5403                 /* Timestamp header prediction: tcp_header_len
5404                  * is automatically equal to th->doff*4 due to pred_flags
5405                  * match.
5406                  */
5407
5408                 /* Check timestamp */
5409                 if (tcp_header_len == sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) {
5410                         /* No? Slow path! */
5411                         if (!tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
5412                                 goto slow_path;
5413
5414                         /* If PAWS failed, check it more carefully in slow path */
5415                         if ((s32)(tp->rx_opt.rcv_tsval - tp->rx_opt.ts_recent) < 0)
5416                                 goto slow_path;
5417
5418                         /* DO NOT update ts_recent here, if checksum fails
5419                          * and timestamp was corrupted part, it will result
5420                          * in a hung connection since we will drop all
5421                          * future packets due to the PAWS test.
5422                          */
5423                 }
5424
5425                 if (len <= tcp_header_len) {
5426                         /* Bulk data transfer: sender */
5427                         if (len == tcp_header_len) {
5428                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5429                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5430                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5431                                  */
5432                                 if (tcp_header_len ==
5433                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5434                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5435                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5436
5437                                 /* We know that such packets are checksummed
5438                                  * on entry.
5439                                  */
5440                                 tcp_ack(sk, skb, 0);
5441                                 __kfree_skb(skb);
5442                                 tcp_data_snd_check(sk);
5443                                 return;
5444                         } else { /* Header too small */
5445                                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5446                                 goto discard;
5447                         }
5448                 } else {
5449                         int eaten = 0;
5450                         bool fragstolen = false;
5451
5452                         if (tp->ucopy.task == current &&
5453                             tp->copied_seq == tp->rcv_nxt &&
5454                             len - tcp_header_len <= tp->ucopy.len &&
5455                             sock_owned_by_user(sk)) {
5456                                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
5457
5458                                 if (!tcp_copy_to_iovec(sk, skb, tcp_header_len)) {
5459                                         /* Predicted packet is in window by definition.
5460                                          * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5461                                          * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5462                                          */
5463                                         if (tcp_header_len ==
5464                                             (sizeof(struct tcphdr) +
5465                                              TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5466                                             tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5467                                                 tcp_store_ts_recent(tp);
5468
5469                                         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5470
5471                                         __skb_pull(skb, tcp_header_len);
5472                                         tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
5473                                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5474                                                         LINUX_MIB_TCPHPHITSTOUSER);
5475                                         eaten = 1;
5476                                 }
5477                         }
5478                         if (!eaten) {
5479                                 if (tcp_checksum_complete(skb))
5480                                         goto csum_error;
5481
5482                                 if ((int)skb->truesize > sk->sk_forward_alloc)
5483                                         goto step5;
5484
5485                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5486                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5487                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5488                                  */
5489                                 if (tcp_header_len ==
5490                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5491                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5492                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5493
5494                                 tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5495
5496                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITS);
5497
5498                                 /* Bulk data transfer: receiver */
5499                                 eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, tcp_header_len,
5500                                                       &fragstolen);
5501                         }
5502
5503                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
5504
5505                         if (TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq != tp->snd_una) {
5506                                 /* Well, only one small jumplet in fast path... */
5507                                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_DATA);
5508                                 tcp_data_snd_check(sk);
5509                                 if (!inet_csk_ack_scheduled(sk))
5510                                         goto no_ack;
5511                         }
5512
5513                         __tcp_ack_snd_check(sk, 0);
5514 no_ack:
5515                         if (eaten)
5516                                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
5517                         sk->sk_data_ready(sk);
5518                         return;
5519                 }
5520         }
5521
5522 slow_path:
5523         if (len < (th->doff << 2) || tcp_checksum_complete(skb))
5524                 goto csum_error;
5525
5526         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
5527                 goto discard;
5528
5529         /*
5530          *      Standard slow path.
5531          */
5532
5533         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 1))
5534                 return;
5535
5536 step5:
5537         if (tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH | FLAG_UPDATE_TS_RECENT) < 0)
5538                 goto discard;
5539
5540         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5541
5542         /* Process urgent data. */
5543         tcp_urg(sk, skb, th);
5544
5545         /* step 7: process the segment text */
5546         tcp_data_queue(sk, skb);
5547
5548         tcp_data_snd_check(sk);
5549         tcp_ack_snd_check(sk);
5550         return;
5551
5552 csum_error:
5553         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_CSUMERRORS);
5554         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5555
5556 discard:
5557         tcp_drop(sk, skb);
5558 }
5559 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_established);
5560
5561 void tcp_finish_connect(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5562 {
5563         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5564         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5565
5566         tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
5567         icsk->icsk_ack.lrcvtime = tcp_jiffies32;
5568
5569         if (skb) {
5570                 icsk->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5571                 security_inet_conn_established(sk, skb);
5572         }
5573
5574         /* Make sure socket is routed, for correct metrics.  */
5575         icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
5576
5577         tcp_init_metrics(sk);
5578         tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_ACTIVE_ESTABLISHED_CB);
5579         tcp_init_congestion_control(sk);
5580
5581         /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data
5582          * packet.
5583          */
5584         tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
5585
5586         tcp_init_buffer_space(sk);
5587
5588         if (sock_flag(sk, SOCK_KEEPOPEN))
5589                 inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, keepalive_time_when(tp));
5590
5591         if (!tp->rx_opt.snd_wscale)
5592                 __tcp_fast_path_on(tp, tp->snd_wnd);
5593         else
5594                 tp->pred_flags = 0;
5595
5596 }
5597
5598 static bool tcp_rcv_fastopen_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *synack,
5599                                     struct tcp_fastopen_cookie *cookie)
5600 {
5601         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5602         struct sk_buff *data = tp->syn_data ? tcp_write_queue_head(sk) : NULL;
5603         u16 mss = tp->rx_opt.mss_clamp, try_exp = 0;
5604         bool syn_drop = false;
5605
5606         if (mss == tp->rx_opt.user_mss) {
5607                 struct tcp_options_received opt;
5608
5609                 /* Get original SYNACK MSS value if user MSS sets mss_clamp */
5610                 tcp_clear_options(&opt);
5611                 opt.user_mss = opt.mss_clamp = 0;
5612                 tcp_parse_options(sock_net(sk), synack, &opt, 0, NULL);
5613                 mss = opt.mss_clamp;
5614         }
5615
5616         if (!tp->syn_fastopen) {
5617                 /* Ignore an unsolicited cookie */
5618                 cookie->len = -1;
5619         } else if (tp->total_retrans) {
5620                 /* SYN timed out and the SYN-ACK neither has a cookie nor
5621                  * acknowledges data. Presumably the remote received only
5622                  * the retransmitted (regular) SYNs: either the original
5623                  * SYN-data or the corresponding SYN-ACK was dropped.
5624                  */
5625                 syn_drop = (cookie->len < 0 && data);
5626         } else if (cookie->len < 0 && !tp->syn_data) {
5627                 /* We requested a cookie but didn't get it. If we did not use
5628                  * the (old) exp opt format then try so next time (try_exp=1).
5629                  * Otherwise we go back to use the RFC7413 opt (try_exp=2).
5630                  */
5631                 try_exp = tp->syn_fastopen_exp ? 2 : 1;
5632         }
5633
5634         tcp_fastopen_cache_set(sk, mss, cookie, syn_drop, try_exp);
5635
5636         if (data) { /* Retransmit unacked data in SYN */
5637                 tcp_for_write_queue_from(data, sk) {
5638                         if (data == tcp_send_head(sk) ||
5639                             __tcp_retransmit_skb(sk, data, 1))
5640                                 break;
5641                 }
5642                 tcp_rearm_rto(sk);
5643                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5644                                 LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVEFAIL);
5645                 return true;
5646         }
5647         tp->syn_data_acked = tp->syn_data;
5648         if (tp->syn_data_acked)
5649                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5650                                 LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
5651
5652         tcp_fastopen_add_skb(sk, synack);
5653
5654         return false;
5655 }
5656
5657 static int tcp_rcv_synsent_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5658                                          const struct tcphdr *th)
5659 {
5660         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5661         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5662         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
5663         int saved_clamp = tp->rx_opt.mss_clamp;
5664         bool fastopen_fail;
5665
5666         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tp->rx_opt, 0, &foc);
5667         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
5668                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
5669
5670         if (th->ack) {
5671                 /* rfc793:
5672                  * "If the state is SYN-SENT then
5673                  *    first check the ACK bit
5674                  *      If the ACK bit is set
5675                  *        If SEG.ACK =< ISS, or SEG.ACK > SND.NXT, send
5676                  *        a reset (unless the RST bit is set, if so drop
5677                  *        the segment and return)"
5678                  */
5679                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_una) ||
5680                     after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt))
5681                         goto reset_and_undo;
5682
5683                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
5684                     !between(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp,
5685                              tcp_time_stamp(tp))) {
5686                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5687                                         LINUX_MIB_PAWSACTIVEREJECTED);
5688                         goto reset_and_undo;
5689                 }
5690
5691                 /* Now ACK is acceptable.
5692                  *
5693                  * "If the RST bit is set
5694                  *    If the ACK was acceptable then signal the user "error:
5695                  *    connection reset", drop the segment, enter CLOSED state,
5696                  *    delete TCB, and return."
5697                  */
5698
5699                 if (th->rst) {
5700                         tcp_reset(sk);
5701                         goto discard;
5702                 }
5703
5704                 /* rfc793:
5705                  *   "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5706                  *    drop the segment and return."
5707                  *
5708                  *    See note below!
5709                  *                                        --ANK(990513)
5710                  */
5711                 if (!th->syn)
5712                         goto discard_and_undo;
5713
5714                 /* rfc793:
5715                  *   "If the SYN bit is on ...
5716                  *    are acceptable then ...
5717                  *    (our SYN has been ACKed), change the connection
5718                  *    state to ESTABLISHED..."
5719                  */
5720
5721                 tcp_ecn_rcv_synack(tp, th);
5722
5723                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5724                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH);
5725
5726                 /* Ok.. it's good. Set up sequence numbers and
5727                  * move to established.
5728                  */
5729                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5730                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5731
5732                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5733                  * never scaled.
5734                  */
5735                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window);
5736
5737                 if (!tp->rx_opt.wscale_ok) {
5738                         tp->rx_opt.snd_wscale = tp->rx_opt.rcv_wscale = 0;
5739                         tp->window_clamp = min(tp->window_clamp, 65535U);
5740                 }
5741
5742                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5743                         tp->rx_opt.tstamp_ok       = 1;
5744                         tp->tcp_header_len =
5745                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5746                         tp->advmss          -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5747                         tcp_store_ts_recent(tp);
5748                 } else {
5749                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5750                 }
5751
5752                 if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_fack)
5753                         tcp_enable_fack(tp);
5754
5755                 tcp_mtup_init(sk);
5756                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5757                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5758
5759                 /* Remember, tcp_poll() does not lock socket!
5760                  * Change state from SYN-SENT only after copied_seq
5761                  * is initialized. */
5762                 tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
5763
5764                 smp_mb();
5765
5766                 tcp_finish_connect(sk, skb);
5767
5768                 fastopen_fail = (tp->syn_fastopen || tp->syn_data) &&
5769                                 tcp_rcv_fastopen_synack(sk, skb, &foc);
5770
5771                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
5772                         sk->sk_state_change(sk);
5773                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
5774                 }
5775                 if (fastopen_fail)
5776                         return -1;
5777                 if (sk->sk_write_pending ||
5778                     icsk->icsk_accept_queue.rskq_defer_accept ||
5779                     icsk->icsk_ack.pingpong) {
5780                         /* Save one ACK. Data will be ready after
5781                          * several ticks, if write_pending is set.
5782                          *
5783                          * It may be deleted, but with this feature tcpdumps
5784                          * look so _wonderfully_ clever, that I was not able
5785                          * to stand against the temptation 8)     --ANK
5786                          */
5787                         inet_csk_schedule_ack(sk);
5788                         tcp_enter_quickack_mode(sk);
5789                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
5790                                                   TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
5791
5792 discard:
5793                         tcp_drop(sk, skb);
5794                         return 0;
5795                 } else {
5796                         tcp_send_ack(sk);
5797                 }
5798                 return -1;
5799         }
5800
5801         /* No ACK in the segment */
5802
5803         if (th->rst) {
5804                 /* rfc793:
5805                  * "If the RST bit is set
5806                  *
5807                  *      Otherwise (no ACK) drop the segment and return."
5808                  */
5809
5810                 goto discard_and_undo;
5811         }
5812
5813         /* PAWS check. */
5814         if (tp->rx_opt.ts_recent_stamp && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5815             tcp_paws_reject(&tp->rx_opt, 0))
5816                 goto discard_and_undo;
5817
5818         if (th->syn) {
5819                 /* We see SYN without ACK. It is attempt of
5820                  * simultaneous connect with crossed SYNs.
5821                  * Particularly, it can be connect to self.
5822                  */
5823                 tcp_set_state(sk, TCP_SYN_RECV);
5824
5825                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5826                         tp->rx_opt.tstamp_ok = 1;
5827                         tcp_store_ts_recent(tp);
5828                         tp->tcp_header_len =
5829                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5830                 } else {
5831                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5832                 }
5833
5834                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5835                 tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
5836                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5837
5838                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5839                  * never scaled.
5840                  */
5841                 tp->snd_wnd    = ntohs(th->window);
5842                 tp->snd_wl1    = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5843                 tp->max_window = tp->snd_wnd;
5844
5845                 tcp_ecn_rcv_syn(tp, th);
5846
5847                 tcp_mtup_init(sk);
5848                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5849                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5850
5851                 tcp_send_synack(sk);
5852 #if 0
5853                 /* Note, we could accept data and URG from this segment.
5854                  * There are no obstacles to make this (except that we must
5855                  * either change tcp_recvmsg() to prevent it from returning data
5856                  * before 3WHS completes per RFC793, or employ TCP Fast Open).
5857                  *
5858                  * However, if we ignore data in ACKless segments sometimes,
5859                  * we have no reasons to accept it sometimes.
5860                  * Also, seems the code doing it in step6 of tcp_rcv_state_process
5861                  * is not flawless. So, discard packet for sanity.
5862                  * Uncomment this return to process the data.
5863                  */
5864                 return -1;
5865 #else
5866                 goto discard;
5867 #endif
5868         }
5869         /* "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5870          * drop the segment and return."
5871          */
5872
5873 discard_and_undo:
5874         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5875         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
5876         goto discard;
5877
5878 reset_and_undo:
5879         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5880         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
5881         return 1;
5882 }
5883
5884 /*
5885  *      This function implements the receiving procedure of RFC 793 for
5886  *      all states except ESTABLISHED and TIME_WAIT.
5887  *      It's called from both tcp_v4_rcv and tcp_v6_rcv and should be
5888  *      address independent.
5889  */
5890
5891 int tcp_rcv_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5892 {
5893         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5894         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5895         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
5896         struct request_sock *req;
5897         int queued = 0;
5898         bool acceptable;
5899
5900         switch (sk->sk_state) {
5901         case TCP_CLOSE:
5902                 goto discard;
5903
5904         case TCP_LISTEN:
5905                 if (th->ack)
5906                         return 1;
5907
5908                 if (th->rst)
5909                         goto discard;
5910
5911                 if (th->syn) {
5912                         if (th->fin)
5913                                 goto discard;
5914                         /* It is possible that we process SYN packets from backlog,
5915                          * so we need to make sure to disable BH right there.
5916                          */
5917                         local_bh_disable();
5918                         acceptable = icsk->icsk_af_ops->conn_request(sk, skb) >= 0;
5919                         local_bh_enable();
5920
5921                         if (!acceptable)
5922                                 return 1;
5923                         consume_skb(skb);
5924                         return 0;
5925                 }
5926                 goto discard;
5927
5928         case TCP_SYN_SENT:
5929                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5930                 tcp_mstamp_refresh(tp);
5931                 queued = tcp_rcv_synsent_state_process(sk, skb, th);
5932                 if (queued >= 0)
5933                         return queued;
5934
5935                 /* Do step6 onward by hand. */
5936                 tcp_urg(sk, skb, th);
5937                 __kfree_skb(skb);
5938                 tcp_data_snd_check(sk);
5939                 return 0;
5940         }
5941
5942         tcp_mstamp_refresh(tp);
5943         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5944         req = tp->fastopen_rsk;
5945         if (req) {
5946                 WARN_ON_ONCE(sk->sk_state != TCP_SYN_RECV &&
5947                     sk->sk_state != TCP_FIN_WAIT1);
5948
5949                 if (!tcp_check_req(sk, skb, req, true))
5950                         goto discard;
5951         }
5952
5953         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
5954                 goto discard;
5955
5956         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 0))
5957                 return 0;
5958
5959         /* step 5: check the ACK field */
5960         acceptable = tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH |
5961                                       FLAG_UPDATE_TS_RECENT |
5962                                       FLAG_NO_CHALLENGE_ACK) > 0;
5963
5964         if (!acceptable) {
5965                 if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
5966                         return 1;       /* send one RST */
5967                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5968                 goto discard;
5969         }
5970         switch (sk->sk_state) {
5971         case TCP_SYN_RECV:
5972                 if (!tp->srtt_us)
5973                         tcp_synack_rtt_meas(sk, req);
5974
5975                 /* Once we leave TCP_SYN_RECV, we no longer need req
5976                  * so release it.
5977                  */
5978                 if (req) {
5979                         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
5980                         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
5981                 } else {
5982                         /* Make sure socket is routed, for correct metrics. */
5983                         icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
5984                         tcp_call_bpf(sk, BPF_SOCK_OPS_PASSIVE_ESTABLISHED_CB);
5985                         tcp_init_congestion_control(sk);
5986
5987                         tcp_mtup_init(sk);
5988                         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
5989                         tcp_init_buffer_space(sk);
5990                 }
5991                 smp_mb();
5992                 tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
5993                 sk->sk_state_change(sk);
5994
5995                 /* Note, that this wakeup is only for marginal crossed SYN case.
5996                  * Passively open sockets are not waked up, because
5997                  * sk->sk_sleep == NULL and sk->sk_socket == NULL.
5998                  */
5999                 if (sk->sk_socket)
6000                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
6001
6002                 tp->snd_una = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
6003                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale;
6004                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
6005
6006                 if (tp->rx_opt.tstamp_ok)
6007                         tp->advmss -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6008
6009                 if (req) {
6010                         /* Re-arm the timer because data may have been sent out.
6011                          * This is similar to the regular data transmission case
6012                          * when new data has just been ack'ed.
6013                          *
6014                          * (TFO) - we could try to be more aggressive and
6015                          * retransmitting any data sooner based on when they
6016                          * are sent out.
6017                          */
6018                         tcp_rearm_rto(sk);
6019                 } else
6020                         tcp_init_metrics(sk);
6021
6022                 if (!inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
6023                         tcp_update_pacing_rate(sk);
6024
6025                 /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data packet */
6026                 tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
6027
6028                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6029                 tcp_fast_path_on(tp);
6030                 break;
6031
6032         case TCP_FIN_WAIT1: {
6033                 int tmo;
6034
6035                 /* If we enter the TCP_FIN_WAIT1 state and we are a
6036                  * Fast Open socket and this is the first acceptable
6037                  * ACK we have received, this would have acknowledged
6038                  * our SYNACK so stop the SYNACK timer.
6039                  */
6040                 if (req) {
6041                         /* We no longer need the request sock. */
6042                         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
6043                         tcp_rearm_rto(sk);
6044                 }
6045                 if (tp->snd_una != tp->write_seq)
6046                         break;
6047
6048                 tcp_set_state(sk, TCP_FIN_WAIT2);
6049                 sk->sk_shutdown |= SEND_SHUTDOWN;
6050
6051                 sk_dst_confirm(sk);
6052
6053                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
6054                         /* Wake up lingering close() */
6055                         sk->sk_state_change(sk);
6056                         break;
6057                 }
6058
6059                 if (tp->linger2 < 0) {
6060                         tcp_done(sk);
6061                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6062                         return 1;
6063                 }
6064                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6065                     after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6066                         /* Receive out of order FIN after close() */
6067                         if (tp->syn_fastopen && th->fin)
6068                                 tcp_fastopen_active_disable(sk);
6069                         tcp_done(sk);
6070                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6071                         return 1;
6072                 }
6073
6074                 tmo = tcp_fin_time(sk);
6075                 if (tmo > TCP_TIMEWAIT_LEN) {
6076                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo - TCP_TIMEWAIT_LEN);
6077                 } else if (th->fin || sock_owned_by_user(sk)) {
6078                         /* Bad case. We could lose such FIN otherwise.
6079                          * It is not a big problem, but it looks confusing
6080                          * and not so rare event. We still can lose it now,
6081                          * if it spins in bh_lock_sock(), but it is really
6082                          * marginal case.
6083                          */
6084                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo);
6085                 } else {
6086                         tcp_time_wait(sk, TCP_FIN_WAIT2, tmo);
6087                         goto discard;
6088                 }
6089                 break;
6090         }
6091
6092         case TCP_CLOSING:
6093                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6094                         tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
6095                         goto discard;
6096                 }
6097                 break;
6098
6099         case TCP_LAST_ACK:
6100                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6101                         tcp_update_metrics(sk);
6102                         tcp_done(sk);
6103                         goto discard;
6104                 }
6105                 break;
6106         }
6107
6108         /* step 6: check the URG bit */
6109         tcp_urg(sk, skb, th);
6110
6111         /* step 7: process the segment text */
6112         switch (sk->sk_state) {
6113         case TCP_CLOSE_WAIT:
6114         case TCP_CLOSING:
6115         case TCP_LAST_ACK:
6116                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
6117                         break;
6118         case TCP_FIN_WAIT1:
6119         case TCP_FIN_WAIT2:
6120                 /* RFC 793 says to queue data in these states,
6121                  * RFC 1122 says we MUST send a reset.
6122                  * BSD 4.4 also does reset.
6123                  */
6124                 if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN) {
6125                         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6126                             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6127                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6128                                 tcp_reset(sk);
6129                                 return 1;
6130                         }
6131                 }
6132                 /* Fall through */
6133         case TCP_ESTABLISHED:
6134                 tcp_data_queue(sk, skb);
6135                 queued = 1;
6136                 break;
6137         }
6138
6139         /* tcp_data could move socket to TIME-WAIT */
6140         if (sk->sk_state != TCP_CLOSE) {
6141                 tcp_data_snd_check(sk);
6142                 tcp_ack_snd_check(sk);
6143         }
6144
6145         if (!queued) {
6146 discard:
6147                 tcp_drop(sk, skb);
6148         }
6149         return 0;
6150 }
6151 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_state_process);
6152
6153 static inline void pr_drop_req(struct request_sock *req, __u16 port, int family)
6154 {
6155         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6156
6157         if (family == AF_INET)
6158                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI4/%u\n",
6159                                     &ireq->ir_rmt_addr, port);
6160 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6161         else if (family == AF_INET6)
6162                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI6/%u\n",
6163                                     &ireq->ir_v6_rmt_addr, port);
6164 #endif
6165 }
6166
6167 /* RFC3168 : 6.1.1 SYN packets must not have ECT/ECN bits set
6168  *
6169  * If we receive a SYN packet with these bits set, it means a
6170  * network is playing bad games with TOS bits. In order to
6171  * avoid possible false congestion notifications, we disable
6172  * TCP ECN negotiation.
6173  *
6174  * Exception: tcp_ca wants ECN. This is required for DCTCP
6175  * congestion control: Linux DCTCP asserts ECT on all packets,
6176  * including SYN, which is most optimal solution; however,
6177  * others, such as FreeBSD do not.
6178  */
6179 static void tcp_ecn_create_request(struct request_sock *req,
6180                                    const struct sk_buff *skb,
6181                                    const struct sock *listen_sk,
6182                                    const struct dst_entry *dst)
6183 {
6184         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
6185         const struct net *net = sock_net(listen_sk);
6186         bool th_ecn = th->ece && th->cwr;
6187         bool ect, ecn_ok;
6188         u32 ecn_ok_dst;
6189
6190         if (!th_ecn)
6191                 return;
6192
6193         ect = !INET_ECN_is_not_ect(TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield);
6194         ecn_ok_dst = dst_feature(dst, DST_FEATURE_ECN_MASK);
6195         ecn_ok = net->ipv4.sysctl_tcp_ecn || ecn_ok_dst;
6196
6197         if ((!ect && ecn_ok) || tcp_ca_needs_ecn(listen_sk) ||
6198             (ecn_ok_dst & DST_FEATURE_ECN_CA) ||
6199             tcp_bpf_ca_needs_ecn((struct sock *)req))
6200                 inet_rsk(req)->ecn_ok = 1;
6201 }
6202
6203 static void tcp_openreq_init(struct request_sock *req,
6204                              const struct tcp_options_received *rx_opt,
6205                              struct sk_buff *skb, const struct sock *sk)
6206 {
6207         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6208
6209         req->rsk_rcv_wnd = 0;           /* So that tcp_send_synack() knows! */
6210         req->cookie_ts = 0;
6211         tcp_rsk(req)->rcv_isn = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
6212         tcp_rsk(req)->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6213         tcp_rsk(req)->snt_synack = tcp_clock_us();
6214         tcp_rsk(req)->last_oow_ack_time = 0;
6215         req->mss = rx_opt->mss_clamp;
6216         req->ts_recent = rx_opt->saw_tstamp ? rx_opt->rcv_tsval : 0;
6217         ireq->tstamp_ok = rx_opt->tstamp_ok;
6218         ireq->sack_ok = rx_opt->sack_ok;
6219         ireq->snd_wscale = rx_opt->snd_wscale;
6220         ireq->wscale_ok = rx_opt->wscale_ok;
6221         ireq->acked = 0;
6222         ireq->ecn_ok = 0;
6223         ireq->ir_rmt_port = tcp_hdr(skb)->source;
6224         ireq->ir_num = ntohs(tcp_hdr(skb)->dest);
6225         ireq->ir_mark = inet_request_mark(sk, skb);
6226 }
6227
6228 struct request_sock *inet_reqsk_alloc(const struct request_sock_ops *ops,
6229                                       struct sock *sk_listener,
6230                                       bool attach_listener)
6231 {
6232         struct request_sock *req = reqsk_alloc(ops, sk_listener,
6233                                                attach_listener);
6234
6235         if (req) {
6236                 struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6237
6238                 kmemcheck_annotate_bitfield(ireq, flags);
6239                 ireq->opt = NULL;
6240 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6241                 ireq->pktopts = NULL;
6242 #endif
6243                 atomic64_set(&ireq->ir_cookie, 0);
6244                 ireq->ireq_state = TCP_NEW_SYN_RECV;
6245                 write_pnet(&ireq->ireq_net, sock_net(sk_listener));
6246                 ireq->ireq_family = sk_listener->sk_family;
6247         }
6248
6249         return req;
6250 }
6251 EXPORT_SYMBOL(inet_reqsk_alloc);
6252
6253 /*
6254  * Return true if a syncookie should be sent
6255  */
6256 static bool tcp_syn_flood_action(const struct sock *sk,
6257                                  const struct sk_buff *skb,
6258                                  const char *proto)
6259 {
6260         struct request_sock_queue *queue = &inet_csk(sk)->icsk_accept_queue;
6261         const char *msg = "Dropping request";
6262         bool want_cookie = false;
6263         struct net *net = sock_net(sk);
6264
6265 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
6266         if (net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies) {
6267                 msg = "Sending cookies";
6268                 want_cookie = true;
6269                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDOCOOKIES);
6270         } else
6271 #endif
6272                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDROP);
6273
6274         if (!queue->synflood_warned &&
6275             net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies != 2 &&
6276             xchg(&queue->synflood_warned, 1) == 0)
6277                 pr_info("%s: Possible SYN flooding on port %d. %s.  Check SNMP counters.\n",
6278                         proto, ntohs(tcp_hdr(skb)->dest), msg);
6279
6280         return want_cookie;
6281 }
6282
6283 static void tcp_reqsk_record_syn(const struct sock *sk,
6284                                  struct request_sock *req,
6285                                  const struct sk_buff *skb)
6286 {
6287         if (tcp_sk(sk)->save_syn) {
6288                 u32 len = skb_network_header_len(skb) + tcp_hdrlen(skb);
6289                 u32 *copy;
6290
6291                 copy = kmalloc(len + sizeof(u32), GFP_ATOMIC);
6292                 if (copy) {
6293                         copy[0] = len;
6294                         memcpy(&copy[1], skb_network_header(skb), len);
6295                         req->saved_syn = copy;
6296                 }
6297         }
6298 }
6299
6300 int tcp_conn_request(struct request_sock_ops *rsk_ops,
6301                      const struct tcp_request_sock_ops *af_ops,
6302                      struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
6303 {
6304         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
6305         __u32 isn = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_tw_isn;
6306         struct tcp_options_received tmp_opt;
6307         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6308         struct net *net = sock_net(sk);
6309         struct sock *fastopen_sk = NULL;
6310         struct dst_entry *dst = NULL;
6311         struct request_sock *req;
6312         bool want_cookie = false;
6313         struct flowi fl;
6314
6315         /* TW buckets are converted to open requests without
6316          * limitations, they conserve resources and peer is
6317          * evidently real one.
6318          */
6319         if ((net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies == 2 ||
6320              inet_csk_reqsk_queue_is_full(sk)) && !isn) {
6321                 want_cookie = tcp_syn_flood_action(sk, skb, rsk_ops->slab_name);
6322                 if (!want_cookie)
6323                         goto drop;
6324         }
6325
6326         if (sk_acceptq_is_full(sk)) {
6327                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENOVERFLOWS);
6328                 goto drop;
6329         }
6330
6331         req = inet_reqsk_alloc(rsk_ops, sk, !want_cookie);
6332         if (!req)
6333                 goto drop;
6334
6335         tcp_rsk(req)->af_specific = af_ops;
6336         tcp_rsk(req)->ts_off = 0;
6337
6338         tcp_clear_options(&tmp_opt);
6339         tmp_opt.mss_clamp = af_ops->mss_clamp;
6340         tmp_opt.user_mss  = tp->rx_opt.user_mss;
6341         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tmp_opt, 0,
6342                           want_cookie ? NULL : &foc);
6343
6344         if (want_cookie && !tmp_opt.saw_tstamp)
6345                 tcp_clear_options(&tmp_opt);
6346
6347         tmp_opt.tstamp_ok = tmp_opt.saw_tstamp;
6348         tcp_openreq_init(req, &tmp_opt, skb, sk);
6349         inet_rsk(req)->no_srccheck = inet_sk(sk)->transparent;
6350
6351         /* Note: tcp_v6_init_req() might override ir_iif for link locals */
6352         inet_rsk(req)->ir_iif = inet_request_bound_dev_if(sk, skb);
6353
6354         af_ops->init_req(req, sk, skb);
6355
6356         if (security_inet_conn_request(sk, skb, req))
6357                 goto drop_and_free;
6358
6359         if (tmp_opt.tstamp_ok)
6360                 tcp_rsk(req)->ts_off = af_ops->init_ts_off(net, skb);
6361
6362         if (!want_cookie && !isn) {
6363                 /* Kill the following clause, if you dislike this way. */
6364                 if (!net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies &&
6365                     (net->ipv4.sysctl_max_syn_backlog - inet_csk_reqsk_queue_len(sk) <
6366                      (net->ipv4.sysctl_max_syn_backlog >> 2)) &&
6367                     !tcp_peer_is_proven(req, dst)) {
6368                         /* Without syncookies last quarter of
6369                          * backlog is filled with destinations,
6370                          * proven to be alive.
6371                          * It means that we continue to communicate
6372                          * to destinations, already remembered
6373                          * to the moment of synflood.
6374                          */
6375                         pr_drop_req(req, ntohs(tcp_hdr(skb)->source),
6376                                     rsk_ops->family);
6377                         goto drop_and_release;
6378                 }
6379
6380                 isn = af_ops->init_seq(skb);
6381         }
6382         if (!dst) {
6383                 dst = af_ops->route_req(sk, &fl, req);
6384                 if (!dst)
6385                         goto drop_and_free;
6386         }
6387
6388         tcp_ecn_create_request(req, skb, sk, dst);
6389
6390         if (want_cookie) {
6391                 isn = cookie_init_sequence(af_ops, sk, skb, &req->mss);
6392                 req->cookie_ts = tmp_opt.tstamp_ok;
6393                 if (!tmp_opt.tstamp_ok)
6394                         inet_rsk(req)->ecn_ok = 0;
6395         }
6396
6397         tcp_rsk(req)->snt_isn = isn;
6398         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
6399         tcp_openreq_init_rwin(req, sk, dst);
6400         if (!want_cookie) {
6401                 tcp_reqsk_record_syn(sk, req, skb);
6402                 fastopen_sk = tcp_try_fastopen(sk, skb, req, &foc, dst);
6403         }
6404         if (fastopen_sk) {
6405                 af_ops->send_synack(fastopen_sk, dst, &fl, req,
6406                                     &foc, TCP_SYNACK_FASTOPEN);
6407                 /* Add the child socket directly into the accept queue */
6408                 inet_csk_reqsk_queue_add(sk, req, fastopen_sk);
6409                 sk->sk_data_ready(sk);
6410                 bh_unlock_sock(fastopen_sk);
6411                 sock_put(fastopen_sk);
6412         } else {
6413                 tcp_rsk(req)->tfo_listener = false;
6414                 if (!want_cookie)
6415                         inet_csk_reqsk_queue_hash_add(sk, req,
6416                                 tcp_timeout_init((struct sock *)req));
6417                 af_ops->send_synack(sk, dst, &fl, req, &foc,
6418                                     !want_cookie ? TCP_SYNACK_NORMAL :
6419                                                    TCP_SYNACK_COOKIE);
6420                 if (want_cookie) {
6421                         reqsk_free(req);
6422                         return 0;
6423                 }
6424         }
6425         reqsk_put(req);
6426         return 0;
6427
6428 drop_and_release:
6429         dst_release(dst);
6430 drop_and_free:
6431         reqsk_free(req);
6432 drop:
6433         tcp_listendrop(sk);
6434         return 0;
6435 }
6436 EXPORT_SYMBOL(tcp_conn_request);