Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/davem/net
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.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 <net/dst.h>
72 #include <net/tcp.h>
73 #include <net/inet_common.h>
74 #include <linux/ipsec.h>
75 #include <asm/unaligned.h>
76 #include <net/netdma.h>
77
78 int sysctl_tcp_timestamps __read_mostly = 1;
79 int sysctl_tcp_window_scaling __read_mostly = 1;
80 int sysctl_tcp_sack __read_mostly = 1;
81 int sysctl_tcp_fack __read_mostly = 1;
82 int sysctl_tcp_reordering __read_mostly = TCP_FASTRETRANS_THRESH;
83 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_reordering);
84 int sysctl_tcp_ecn __read_mostly = 2;
85 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_ecn);
86 int sysctl_tcp_dsack __read_mostly = 1;
87 int sysctl_tcp_app_win __read_mostly = 31;
88 int sysctl_tcp_adv_win_scale __read_mostly = 1;
89 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_adv_win_scale);
90
91 /* rfc5961 challenge ack rate limiting */
92 int sysctl_tcp_challenge_ack_limit = 100;
93
94 int sysctl_tcp_stdurg __read_mostly;
95 int sysctl_tcp_rfc1337 __read_mostly;
96 int sysctl_tcp_max_orphans __read_mostly = NR_FILE;
97 int sysctl_tcp_frto __read_mostly = 2;
98 int sysctl_tcp_frto_response __read_mostly;
99
100 int sysctl_tcp_thin_dupack __read_mostly;
101
102 int sysctl_tcp_moderate_rcvbuf __read_mostly = 1;
103 int sysctl_tcp_abc __read_mostly;
104 int sysctl_tcp_early_retrans __read_mostly = 2;
105
106 #define FLAG_DATA               0x01 /* Incoming frame contained data.          */
107 #define FLAG_WIN_UPDATE         0x02 /* Incoming ACK was a window update.       */
108 #define FLAG_DATA_ACKED         0x04 /* This ACK acknowledged new data.         */
109 #define FLAG_RETRANS_DATA_ACKED 0x08 /* "" "" some of which was retransmitted.  */
110 #define FLAG_SYN_ACKED          0x10 /* This ACK acknowledged SYN.              */
111 #define FLAG_DATA_SACKED        0x20 /* New SACK.                               */
112 #define FLAG_ECE                0x40 /* ECE in this ACK                         */
113 #define FLAG_SLOWPATH           0x100 /* Do not skip RFC checks for window update.*/
114 #define FLAG_ONLY_ORIG_SACKED   0x200 /* SACKs only non-rexmit sent before RTO */
115 #define FLAG_SND_UNA_ADVANCED   0x400 /* Snd_una was changed (!= FLAG_DATA_ACKED) */
116 #define FLAG_DSACKING_ACK       0x800 /* SACK blocks contained D-SACK info */
117 #define FLAG_NONHEAD_RETRANS_ACKED      0x1000 /* Non-head rexmitted data was ACKed */
118 #define FLAG_SACK_RENEGING      0x2000 /* snd_una advanced to a sacked seq */
119
120 #define FLAG_ACKED              (FLAG_DATA_ACKED|FLAG_SYN_ACKED)
121 #define FLAG_NOT_DUP            (FLAG_DATA|FLAG_WIN_UPDATE|FLAG_ACKED)
122 #define FLAG_CA_ALERT           (FLAG_DATA_SACKED|FLAG_ECE)
123 #define FLAG_FORWARD_PROGRESS   (FLAG_ACKED|FLAG_DATA_SACKED)
124 #define FLAG_ANY_PROGRESS       (FLAG_FORWARD_PROGRESS|FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
125
126 #define TCP_REMNANT (TCP_FLAG_FIN|TCP_FLAG_URG|TCP_FLAG_SYN|TCP_FLAG_PSH)
127 #define TCP_HP_BITS (~(TCP_RESERVED_BITS|TCP_FLAG_PSH))
128
129 /* Adapt the MSS value used to make delayed ack decision to the
130  * real world.
131  */
132 static void tcp_measure_rcv_mss(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
133 {
134         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
135         const unsigned int lss = icsk->icsk_ack.last_seg_size;
136         unsigned int len;
137
138         icsk->icsk_ack.last_seg_size = 0;
139
140         /* skb->len may jitter because of SACKs, even if peer
141          * sends good full-sized frames.
142          */
143         len = skb_shinfo(skb)->gso_size ? : skb->len;
144         if (len >= icsk->icsk_ack.rcv_mss) {
145                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = len;
146         } else {
147                 /* Otherwise, we make more careful check taking into account,
148                  * that SACKs block is variable.
149                  *
150                  * "len" is invariant segment length, including TCP header.
151                  */
152                 len += skb->data - skb_transport_header(skb);
153                 if (len >= TCP_MSS_DEFAULT + sizeof(struct tcphdr) ||
154                     /* If PSH is not set, packet should be
155                      * full sized, provided peer TCP is not badly broken.
156                      * This observation (if it is correct 8)) allows
157                      * to handle super-low mtu links fairly.
158                      */
159                     (len >= TCP_MIN_MSS + sizeof(struct tcphdr) &&
160                      !(tcp_flag_word(tcp_hdr(skb)) & TCP_REMNANT))) {
161                         /* Subtract also invariant (if peer is RFC compliant),
162                          * tcp header plus fixed timestamp option length.
163                          * Resulting "len" is MSS free of SACK jitter.
164                          */
165                         len -= tcp_sk(sk)->tcp_header_len;
166                         icsk->icsk_ack.last_seg_size = len;
167                         if (len == lss) {
168                                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = len;
169                                 return;
170                         }
171                 }
172                 if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED)
173                         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED2;
174                 icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED;
175         }
176 }
177
178 static void tcp_incr_quickack(struct sock *sk)
179 {
180         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
181         unsigned int quickacks = tcp_sk(sk)->rcv_wnd / (2 * icsk->icsk_ack.rcv_mss);
182
183         if (quickacks == 0)
184                 quickacks = 2;
185         if (quickacks > icsk->icsk_ack.quick)
186                 icsk->icsk_ack.quick = min(quickacks, TCP_MAX_QUICKACKS);
187 }
188
189 static void tcp_enter_quickack_mode(struct sock *sk)
190 {
191         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
192         tcp_incr_quickack(sk);
193         icsk->icsk_ack.pingpong = 0;
194         icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
195 }
196
197 /* Send ACKs quickly, if "quick" count is not exhausted
198  * and the session is not interactive.
199  */
200
201 static inline bool tcp_in_quickack_mode(const struct sock *sk)
202 {
203         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
204
205         return icsk->icsk_ack.quick && !icsk->icsk_ack.pingpong;
206 }
207
208 static inline void TCP_ECN_queue_cwr(struct tcp_sock *tp)
209 {
210         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
211                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_QUEUE_CWR;
212 }
213
214 static inline void TCP_ECN_accept_cwr(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
215 {
216         if (tcp_hdr(skb)->cwr)
217                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
218 }
219
220 static inline void TCP_ECN_withdraw_cwr(struct tcp_sock *tp)
221 {
222         tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
223 }
224
225 static inline void TCP_ECN_check_ce(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
226 {
227         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
228                 return;
229
230         switch (TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield & INET_ECN_MASK) {
231         case INET_ECN_NOT_ECT:
232                 /* Funny extension: if ECT is not set on a segment,
233                  * and we already seen ECT on a previous segment,
234                  * it is probably a retransmit.
235                  */
236                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_SEEN)
237                         tcp_enter_quickack_mode((struct sock *)tp);
238                 break;
239         case INET_ECN_CE:
240                 if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)) {
241                         /* Better not delay acks, sender can have a very low cwnd */
242                         tcp_enter_quickack_mode((struct sock *)tp);
243                         tp->ecn_flags |= TCP_ECN_DEMAND_CWR;
244                 }
245                 /* fallinto */
246         default:
247                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
248         }
249 }
250
251 static inline void TCP_ECN_rcv_synack(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
252 {
253         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || th->cwr))
254                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
255 }
256
257 static inline void TCP_ECN_rcv_syn(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
258 {
259         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || !th->cwr))
260                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
261 }
262
263 static bool TCP_ECN_rcv_ecn_echo(const struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
264 {
265         if (th->ece && !th->syn && (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
266                 return true;
267         return false;
268 }
269
270 /* Buffer size and advertised window tuning.
271  *
272  * 1. Tuning sk->sk_sndbuf, when connection enters established state.
273  */
274
275 static void tcp_fixup_sndbuf(struct sock *sk)
276 {
277         int sndmem = SKB_TRUESIZE(tcp_sk(sk)->rx_opt.mss_clamp + MAX_TCP_HEADER);
278
279         sndmem *= TCP_INIT_CWND;
280         if (sk->sk_sndbuf < sndmem)
281                 sk->sk_sndbuf = min(sndmem, sysctl_tcp_wmem[2]);
282 }
283
284 /* 2. Tuning advertised window (window_clamp, rcv_ssthresh)
285  *
286  * All tcp_full_space() is split to two parts: "network" buffer, allocated
287  * forward and advertised in receiver window (tp->rcv_wnd) and
288  * "application buffer", required to isolate scheduling/application
289  * latencies from network.
290  * window_clamp is maximal advertised window. It can be less than
291  * tcp_full_space(), in this case tcp_full_space() - window_clamp
292  * is reserved for "application" buffer. The less window_clamp is
293  * the smoother our behaviour from viewpoint of network, but the lower
294  * throughput and the higher sensitivity of the connection to losses. 8)
295  *
296  * rcv_ssthresh is more strict window_clamp used at "slow start"
297  * phase to predict further behaviour of this connection.
298  * It is used for two goals:
299  * - to enforce header prediction at sender, even when application
300  *   requires some significant "application buffer". It is check #1.
301  * - to prevent pruning of receive queue because of misprediction
302  *   of receiver window. Check #2.
303  *
304  * The scheme does not work when sender sends good segments opening
305  * window and then starts to feed us spaghetti. But it should work
306  * in common situations. Otherwise, we have to rely on queue collapsing.
307  */
308
309 /* Slow part of check#2. */
310 static int __tcp_grow_window(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
311 {
312         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
313         /* Optimize this! */
314         int truesize = tcp_win_from_space(skb->truesize) >> 1;
315         int window = tcp_win_from_space(sysctl_tcp_rmem[2]) >> 1;
316
317         while (tp->rcv_ssthresh <= window) {
318                 if (truesize <= skb->len)
319                         return 2 * inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss;
320
321                 truesize >>= 1;
322                 window >>= 1;
323         }
324         return 0;
325 }
326
327 static void tcp_grow_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
328 {
329         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
330
331         /* Check #1 */
332         if (tp->rcv_ssthresh < tp->window_clamp &&
333             (int)tp->rcv_ssthresh < tcp_space(sk) &&
334             !sk_under_memory_pressure(sk)) {
335                 int incr;
336
337                 /* Check #2. Increase window, if skb with such overhead
338                  * will fit to rcvbuf in future.
339                  */
340                 if (tcp_win_from_space(skb->truesize) <= skb->len)
341                         incr = 2 * tp->advmss;
342                 else
343                         incr = __tcp_grow_window(sk, skb);
344
345                 if (incr) {
346                         incr = max_t(int, incr, 2 * skb->len);
347                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh + incr,
348                                                tp->window_clamp);
349                         inet_csk(sk)->icsk_ack.quick |= 1;
350                 }
351         }
352 }
353
354 /* 3. Tuning rcvbuf, when connection enters established state. */
355
356 static void tcp_fixup_rcvbuf(struct sock *sk)
357 {
358         u32 mss = tcp_sk(sk)->advmss;
359         u32 icwnd = TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND;
360         int rcvmem;
361
362         /* Limit to 10 segments if mss <= 1460,
363          * or 14600/mss segments, with a minimum of two segments.
364          */
365         if (mss > 1460)
366                 icwnd = max_t(u32, (1460 * TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND) / mss, 2);
367
368         rcvmem = SKB_TRUESIZE(mss + MAX_TCP_HEADER);
369         while (tcp_win_from_space(rcvmem) < mss)
370                 rcvmem += 128;
371
372         rcvmem *= icwnd;
373
374         if (sk->sk_rcvbuf < rcvmem)
375                 sk->sk_rcvbuf = min(rcvmem, sysctl_tcp_rmem[2]);
376 }
377
378 /* 4. Try to fixup all. It is made immediately after connection enters
379  *    established state.
380  */
381 static void tcp_init_buffer_space(struct sock *sk)
382 {
383         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
384         int maxwin;
385
386         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK))
387                 tcp_fixup_rcvbuf(sk);
388         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK))
389                 tcp_fixup_sndbuf(sk);
390
391         tp->rcvq_space.space = tp->rcv_wnd;
392
393         maxwin = tcp_full_space(sk);
394
395         if (tp->window_clamp >= maxwin) {
396                 tp->window_clamp = maxwin;
397
398                 if (sysctl_tcp_app_win && maxwin > 4 * tp->advmss)
399                         tp->window_clamp = max(maxwin -
400                                                (maxwin >> sysctl_tcp_app_win),
401                                                4 * tp->advmss);
402         }
403
404         /* Force reservation of one segment. */
405         if (sysctl_tcp_app_win &&
406             tp->window_clamp > 2 * tp->advmss &&
407             tp->window_clamp + tp->advmss > maxwin)
408                 tp->window_clamp = max(2 * tp->advmss, maxwin - tp->advmss);
409
410         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, tp->window_clamp);
411         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
412 }
413
414 /* 5. Recalculate window clamp after socket hit its memory bounds. */
415 static void tcp_clamp_window(struct sock *sk)
416 {
417         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
418         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
419
420         icsk->icsk_ack.quick = 0;
421
422         if (sk->sk_rcvbuf < sysctl_tcp_rmem[2] &&
423             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK) &&
424             !sk_under_memory_pressure(sk) &&
425             sk_memory_allocated(sk) < sk_prot_mem_limits(sk, 0)) {
426                 sk->sk_rcvbuf = min(atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc),
427                                     sysctl_tcp_rmem[2]);
428         }
429         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf)
430                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->window_clamp, 2U * tp->advmss);
431 }
432
433 /* Initialize RCV_MSS value.
434  * RCV_MSS is an our guess about MSS used by the peer.
435  * We haven't any direct information about the MSS.
436  * It's better to underestimate the RCV_MSS rather than overestimate.
437  * Overestimations make us ACKing less frequently than needed.
438  * Underestimations are more easy to detect and fix by tcp_measure_rcv_mss().
439  */
440 void tcp_initialize_rcv_mss(struct sock *sk)
441 {
442         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
443         unsigned int hint = min_t(unsigned int, tp->advmss, tp->mss_cache);
444
445         hint = min(hint, tp->rcv_wnd / 2);
446         hint = min(hint, TCP_MSS_DEFAULT);
447         hint = max(hint, TCP_MIN_MSS);
448
449         inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss = hint;
450 }
451 EXPORT_SYMBOL(tcp_initialize_rcv_mss);
452
453 /* Receiver "autotuning" code.
454  *
455  * The algorithm for RTT estimation w/o timestamps is based on
456  * Dynamic Right-Sizing (DRS) by Wu Feng and Mike Fisk of LANL.
457  * <http://public.lanl.gov/radiant/pubs.html#DRS>
458  *
459  * More detail on this code can be found at
460  * <http://staff.psc.edu/jheffner/>,
461  * though this reference is out of date.  A new paper
462  * is pending.
463  */
464 static void tcp_rcv_rtt_update(struct tcp_sock *tp, u32 sample, int win_dep)
465 {
466         u32 new_sample = tp->rcv_rtt_est.rtt;
467         long m = sample;
468
469         if (m == 0)
470                 m = 1;
471
472         if (new_sample != 0) {
473                 /* If we sample in larger samples in the non-timestamp
474                  * case, we could grossly overestimate the RTT especially
475                  * with chatty applications or bulk transfer apps which
476                  * are stalled on filesystem I/O.
477                  *
478                  * Also, since we are only going for a minimum in the
479                  * non-timestamp case, we do not smooth things out
480                  * else with timestamps disabled convergence takes too
481                  * long.
482                  */
483                 if (!win_dep) {
484                         m -= (new_sample >> 3);
485                         new_sample += m;
486                 } else {
487                         m <<= 3;
488                         if (m < new_sample)
489                                 new_sample = m;
490                 }
491         } else {
492                 /* No previous measure. */
493                 new_sample = m << 3;
494         }
495
496         if (tp->rcv_rtt_est.rtt != new_sample)
497                 tp->rcv_rtt_est.rtt = new_sample;
498 }
499
500 static inline void tcp_rcv_rtt_measure(struct tcp_sock *tp)
501 {
502         if (tp->rcv_rtt_est.time == 0)
503                 goto new_measure;
504         if (before(tp->rcv_nxt, tp->rcv_rtt_est.seq))
505                 return;
506         tcp_rcv_rtt_update(tp, tcp_time_stamp - tp->rcv_rtt_est.time, 1);
507
508 new_measure:
509         tp->rcv_rtt_est.seq = tp->rcv_nxt + tp->rcv_wnd;
510         tp->rcv_rtt_est.time = tcp_time_stamp;
511 }
512
513 static inline void tcp_rcv_rtt_measure_ts(struct sock *sk,
514                                           const struct sk_buff *skb)
515 {
516         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
517         if (tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
518             (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq -
519              TCP_SKB_CB(skb)->seq >= inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss))
520                 tcp_rcv_rtt_update(tp, tcp_time_stamp - tp->rx_opt.rcv_tsecr, 0);
521 }
522
523 /*
524  * This function should be called every time data is copied to user space.
525  * It calculates the appropriate TCP receive buffer space.
526  */
527 void tcp_rcv_space_adjust(struct sock *sk)
528 {
529         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
530         int time;
531         int space;
532
533         if (tp->rcvq_space.time == 0)
534                 goto new_measure;
535
536         time = tcp_time_stamp - tp->rcvq_space.time;
537         if (time < (tp->rcv_rtt_est.rtt >> 3) || tp->rcv_rtt_est.rtt == 0)
538                 return;
539
540         space = 2 * (tp->copied_seq - tp->rcvq_space.seq);
541
542         space = max(tp->rcvq_space.space, space);
543
544         if (tp->rcvq_space.space != space) {
545                 int rcvmem;
546
547                 tp->rcvq_space.space = space;
548
549                 if (sysctl_tcp_moderate_rcvbuf &&
550                     !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK)) {
551                         int new_clamp = space;
552
553                         /* Receive space grows, normalize in order to
554                          * take into account packet headers and sk_buff
555                          * structure overhead.
556                          */
557                         space /= tp->advmss;
558                         if (!space)
559                                 space = 1;
560                         rcvmem = SKB_TRUESIZE(tp->advmss + MAX_TCP_HEADER);
561                         while (tcp_win_from_space(rcvmem) < tp->advmss)
562                                 rcvmem += 128;
563                         space *= rcvmem;
564                         space = min(space, sysctl_tcp_rmem[2]);
565                         if (space > sk->sk_rcvbuf) {
566                                 sk->sk_rcvbuf = space;
567
568                                 /* Make the window clamp follow along.  */
569                                 tp->window_clamp = new_clamp;
570                         }
571                 }
572         }
573
574 new_measure:
575         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
576         tp->rcvq_space.time = tcp_time_stamp;
577 }
578
579 /* There is something which you must keep in mind when you analyze the
580  * behavior of the tp->ato delayed ack timeout interval.  When a
581  * connection starts up, we want to ack as quickly as possible.  The
582  * problem is that "good" TCP's do slow start at the beginning of data
583  * transmission.  The means that until we send the first few ACK's the
584  * sender will sit on his end and only queue most of his data, because
585  * he can only send snd_cwnd unacked packets at any given time.  For
586  * each ACK we send, he increments snd_cwnd and transmits more of his
587  * queue.  -DaveM
588  */
589 static void tcp_event_data_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
590 {
591         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
592         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
593         u32 now;
594
595         inet_csk_schedule_ack(sk);
596
597         tcp_measure_rcv_mss(sk, skb);
598
599         tcp_rcv_rtt_measure(tp);
600
601         now = tcp_time_stamp;
602
603         if (!icsk->icsk_ack.ato) {
604                 /* The _first_ data packet received, initialize
605                  * delayed ACK engine.
606                  */
607                 tcp_incr_quickack(sk);
608                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
609         } else {
610                 int m = now - icsk->icsk_ack.lrcvtime;
611
612                 if (m <= TCP_ATO_MIN / 2) {
613                         /* The fastest case is the first. */
614                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + TCP_ATO_MIN / 2;
615                 } else if (m < icsk->icsk_ack.ato) {
616                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + m;
617                         if (icsk->icsk_ack.ato > icsk->icsk_rto)
618                                 icsk->icsk_ack.ato = icsk->icsk_rto;
619                 } else if (m > icsk->icsk_rto) {
620                         /* Too long gap. Apparently sender failed to
621                          * restart window, so that we send ACKs quickly.
622                          */
623                         tcp_incr_quickack(sk);
624                         sk_mem_reclaim(sk);
625                 }
626         }
627         icsk->icsk_ack.lrcvtime = now;
628
629         TCP_ECN_check_ce(tp, skb);
630
631         if (skb->len >= 128)
632                 tcp_grow_window(sk, skb);
633 }
634
635 /* Called to compute a smoothed rtt estimate. The data fed to this
636  * routine either comes from timestamps, or from segments that were
637  * known _not_ to have been retransmitted [see Karn/Partridge
638  * Proceedings SIGCOMM 87]. The algorithm is from the SIGCOMM 88
639  * piece by Van Jacobson.
640  * NOTE: the next three routines used to be one big routine.
641  * To save cycles in the RFC 1323 implementation it was better to break
642  * it up into three procedures. -- erics
643  */
644 static void tcp_rtt_estimator(struct sock *sk, const __u32 mrtt)
645 {
646         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
647         long m = mrtt; /* RTT */
648
649         /*      The following amusing code comes from Jacobson's
650          *      article in SIGCOMM '88.  Note that rtt and mdev
651          *      are scaled versions of rtt and mean deviation.
652          *      This is designed to be as fast as possible
653          *      m stands for "measurement".
654          *
655          *      On a 1990 paper the rto value is changed to:
656          *      RTO = rtt + 4 * mdev
657          *
658          * Funny. This algorithm seems to be very broken.
659          * These formulae increase RTO, when it should be decreased, increase
660          * too slowly, when it should be increased quickly, decrease too quickly
661          * etc. I guess in BSD RTO takes ONE value, so that it is absolutely
662          * does not matter how to _calculate_ it. Seems, it was trap
663          * that VJ failed to avoid. 8)
664          */
665         if (m == 0)
666                 m = 1;
667         if (tp->srtt != 0) {
668                 m -= (tp->srtt >> 3);   /* m is now error in rtt est */
669                 tp->srtt += m;          /* rtt = 7/8 rtt + 1/8 new */
670                 if (m < 0) {
671                         m = -m;         /* m is now abs(error) */
672                         m -= (tp->mdev >> 2);   /* similar update on mdev */
673                         /* This is similar to one of Eifel findings.
674                          * Eifel blocks mdev updates when rtt decreases.
675                          * This solution is a bit different: we use finer gain
676                          * for mdev in this case (alpha*beta).
677                          * Like Eifel it also prevents growth of rto,
678                          * but also it limits too fast rto decreases,
679                          * happening in pure Eifel.
680                          */
681                         if (m > 0)
682                                 m >>= 3;
683                 } else {
684                         m -= (tp->mdev >> 2);   /* similar update on mdev */
685                 }
686                 tp->mdev += m;          /* mdev = 3/4 mdev + 1/4 new */
687                 if (tp->mdev > tp->mdev_max) {
688                         tp->mdev_max = tp->mdev;
689                         if (tp->mdev_max > tp->rttvar)
690                                 tp->rttvar = tp->mdev_max;
691                 }
692                 if (after(tp->snd_una, tp->rtt_seq)) {
693                         if (tp->mdev_max < tp->rttvar)
694                                 tp->rttvar -= (tp->rttvar - tp->mdev_max) >> 2;
695                         tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
696                         tp->mdev_max = tcp_rto_min(sk);
697                 }
698         } else {
699                 /* no previous measure. */
700                 tp->srtt = m << 3;      /* take the measured time to be rtt */
701                 tp->mdev = m << 1;      /* make sure rto = 3*rtt */
702                 tp->mdev_max = tp->rttvar = max(tp->mdev, tcp_rto_min(sk));
703                 tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
704         }
705 }
706
707 /* Calculate rto without backoff.  This is the second half of Van Jacobson's
708  * routine referred to above.
709  */
710 void tcp_set_rto(struct sock *sk)
711 {
712         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
713         /* Old crap is replaced with new one. 8)
714          *
715          * More seriously:
716          * 1. If rtt variance happened to be less 50msec, it is hallucination.
717          *    It cannot be less due to utterly erratic ACK generation made
718          *    at least by solaris and freebsd. "Erratic ACKs" has _nothing_
719          *    to do with delayed acks, because at cwnd>2 true delack timeout
720          *    is invisible. Actually, Linux-2.4 also generates erratic
721          *    ACKs in some circumstances.
722          */
723         inet_csk(sk)->icsk_rto = __tcp_set_rto(tp);
724
725         /* 2. Fixups made earlier cannot be right.
726          *    If we do not estimate RTO correctly without them,
727          *    all the algo is pure shit and should be replaced
728          *    with correct one. It is exactly, which we pretend to do.
729          */
730
731         /* NOTE: clamping at TCP_RTO_MIN is not required, current algo
732          * guarantees that rto is higher.
733          */
734         tcp_bound_rto(sk);
735 }
736
737 __u32 tcp_init_cwnd(const struct tcp_sock *tp, const struct dst_entry *dst)
738 {
739         __u32 cwnd = (dst ? dst_metric(dst, RTAX_INITCWND) : 0);
740
741         if (!cwnd)
742                 cwnd = TCP_INIT_CWND;
743         return min_t(__u32, cwnd, tp->snd_cwnd_clamp);
744 }
745
746 /* Set slow start threshold and cwnd not falling to slow start */
747 void tcp_enter_cwr(struct sock *sk, const int set_ssthresh)
748 {
749         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
750         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
751
752         tp->prior_ssthresh = 0;
753         tp->bytes_acked = 0;
754         if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
755                 tp->undo_marker = 0;
756                 if (set_ssthresh)
757                         tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
758                 tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd,
759                                    tcp_packets_in_flight(tp) + 1U);
760                 tp->snd_cwnd_cnt = 0;
761                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
762                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
763                 TCP_ECN_queue_cwr(tp);
764
765                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
766         }
767 }
768
769 /*
770  * Packet counting of FACK is based on in-order assumptions, therefore TCP
771  * disables it when reordering is detected
772  */
773 void tcp_disable_fack(struct tcp_sock *tp)
774 {
775         /* RFC3517 uses different metric in lost marker => reset on change */
776         if (tcp_is_fack(tp))
777                 tp->lost_skb_hint = NULL;
778         tp->rx_opt.sack_ok &= ~TCP_FACK_ENABLED;
779 }
780
781 /* Take a notice that peer is sending D-SACKs */
782 static void tcp_dsack_seen(struct tcp_sock *tp)
783 {
784         tp->rx_opt.sack_ok |= TCP_DSACK_SEEN;
785 }
786
787 static void tcp_update_reordering(struct sock *sk, const int metric,
788                                   const int ts)
789 {
790         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
791         if (metric > tp->reordering) {
792                 int mib_idx;
793
794                 tp->reordering = min(TCP_MAX_REORDERING, metric);
795
796                 /* This exciting event is worth to be remembered. 8) */
797                 if (ts)
798                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPTSREORDER;
799                 else if (tcp_is_reno(tp))
800                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENOREORDER;
801                 else if (tcp_is_fack(tp))
802                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFACKREORDER;
803                 else
804                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKREORDER;
805
806                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
807 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
808                 pr_debug("Disorder%d %d %u f%u s%u rr%d\n",
809                          tp->rx_opt.sack_ok, inet_csk(sk)->icsk_ca_state,
810                          tp->reordering,
811                          tp->fackets_out,
812                          tp->sacked_out,
813                          tp->undo_marker ? tp->undo_retrans : 0);
814 #endif
815                 tcp_disable_fack(tp);
816         }
817
818         if (metric > 0)
819                 tcp_disable_early_retrans(tp);
820 }
821
822 /* This must be called before lost_out is incremented */
823 static void tcp_verify_retransmit_hint(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
824 {
825         if ((tp->retransmit_skb_hint == NULL) ||
826             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
827                    TCP_SKB_CB(tp->retransmit_skb_hint)->seq))
828                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
829
830         if (!tp->lost_out ||
831             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->retransmit_high))
832                 tp->retransmit_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
833 }
834
835 static void tcp_skb_mark_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
836 {
837         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
838                 tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
839
840                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
841                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
842         }
843 }
844
845 static void tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(struct tcp_sock *tp,
846                                             struct sk_buff *skb)
847 {
848         tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
849
850         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
851                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
852                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
853         }
854 }
855
856 /* This procedure tags the retransmission queue when SACKs arrive.
857  *
858  * We have three tag bits: SACKED(S), RETRANS(R) and LOST(L).
859  * Packets in queue with these bits set are counted in variables
860  * sacked_out, retrans_out and lost_out, correspondingly.
861  *
862  * Valid combinations are:
863  * Tag  InFlight        Description
864  * 0    1               - orig segment is in flight.
865  * S    0               - nothing flies, orig reached receiver.
866  * L    0               - nothing flies, orig lost by net.
867  * R    2               - both orig and retransmit are in flight.
868  * L|R  1               - orig is lost, retransmit is in flight.
869  * S|R  1               - orig reached receiver, retrans is still in flight.
870  * (L|S|R is logically valid, it could occur when L|R is sacked,
871  *  but it is equivalent to plain S and code short-curcuits it to S.
872  *  L|S is logically invalid, it would mean -1 packet in flight 8))
873  *
874  * These 6 states form finite state machine, controlled by the following events:
875  * 1. New ACK (+SACK) arrives. (tcp_sacktag_write_queue())
876  * 2. Retransmission. (tcp_retransmit_skb(), tcp_xmit_retransmit_queue())
877  * 3. Loss detection event of two flavors:
878  *      A. Scoreboard estimator decided the packet is lost.
879  *         A'. Reno "three dupacks" marks head of queue lost.
880  *         A''. Its FACK modification, head until snd.fack is lost.
881  *      B. SACK arrives sacking SND.NXT at the moment, when the
882  *         segment was retransmitted.
883  * 4. D-SACK added new rule: D-SACK changes any tag to S.
884  *
885  * It is pleasant to note, that state diagram turns out to be commutative,
886  * so that we are allowed not to be bothered by order of our actions,
887  * when multiple events arrive simultaneously. (see the function below).
888  *
889  * Reordering detection.
890  * --------------------
891  * Reordering metric is maximal distance, which a packet can be displaced
892  * in packet stream. With SACKs we can estimate it:
893  *
894  * 1. SACK fills old hole and the corresponding segment was not
895  *    ever retransmitted -> reordering. Alas, we cannot use it
896  *    when segment was retransmitted.
897  * 2. The last flaw is solved with D-SACK. D-SACK arrives
898  *    for retransmitted and already SACKed segment -> reordering..
899  * Both of these heuristics are not used in Loss state, when we cannot
900  * account for retransmits accurately.
901  *
902  * SACK block validation.
903  * ----------------------
904  *
905  * SACK block range validation checks that the received SACK block fits to
906  * the expected sequence limits, i.e., it is between SND.UNA and SND.NXT.
907  * Note that SND.UNA is not included to the range though being valid because
908  * it means that the receiver is rather inconsistent with itself reporting
909  * SACK reneging when it should advance SND.UNA. Such SACK block this is
910  * perfectly valid, however, in light of RFC2018 which explicitly states
911  * that "SACK block MUST reflect the newest segment.  Even if the newest
912  * segment is going to be discarded ...", not that it looks very clever
913  * in case of head skb. Due to potentional receiver driven attacks, we
914  * choose to avoid immediate execution of a walk in write queue due to
915  * reneging and defer head skb's loss recovery to standard loss recovery
916  * procedure that will eventually trigger (nothing forbids us doing this).
917  *
918  * Implements also blockage to start_seq wrap-around. Problem lies in the
919  * fact that though start_seq (s) is before end_seq (i.e., not reversed),
920  * there's no guarantee that it will be before snd_nxt (n). The problem
921  * happens when start_seq resides between end_seq wrap (e_w) and snd_nxt
922  * wrap (s_w):
923  *
924  *         <- outs wnd ->                          <- wrapzone ->
925  *         u     e      n                         u_w   e_w  s n_w
926  *         |     |      |                          |     |   |  |
927  * |<------------+------+----- TCP seqno space --------------+---------->|
928  * ...-- <2^31 ->|                                           |<--------...
929  * ...---- >2^31 ------>|                                    |<--------...
930  *
931  * Current code wouldn't be vulnerable but it's better still to discard such
932  * crazy SACK blocks. Doing this check for start_seq alone closes somewhat
933  * similar case (end_seq after snd_nxt wrap) as earlier reversed check in
934  * snd_nxt wrap -> snd_una region will then become "well defined", i.e.,
935  * equal to the ideal case (infinite seqno space without wrap caused issues).
936  *
937  * With D-SACK the lower bound is extended to cover sequence space below
938  * SND.UNA down to undo_marker, which is the last point of interest. Yet
939  * again, D-SACK block must not to go across snd_una (for the same reason as
940  * for the normal SACK blocks, explained above). But there all simplicity
941  * ends, TCP might receive valid D-SACKs below that. As long as they reside
942  * fully below undo_marker they do not affect behavior in anyway and can
943  * therefore be safely ignored. In rare cases (which are more or less
944  * theoretical ones), the D-SACK will nicely cross that boundary due to skb
945  * fragmentation and packet reordering past skb's retransmission. To consider
946  * them correctly, the acceptable range must be extended even more though
947  * the exact amount is rather hard to quantify. However, tp->max_window can
948  * be used as an exaggerated estimate.
949  */
950 static bool tcp_is_sackblock_valid(struct tcp_sock *tp, bool is_dsack,
951                                    u32 start_seq, u32 end_seq)
952 {
953         /* Too far in future, or reversed (interpretation is ambiguous) */
954         if (after(end_seq, tp->snd_nxt) || !before(start_seq, end_seq))
955                 return false;
956
957         /* Nasty start_seq wrap-around check (see comments above) */
958         if (!before(start_seq, tp->snd_nxt))
959                 return false;
960
961         /* In outstanding window? ...This is valid exit for D-SACKs too.
962          * start_seq == snd_una is non-sensical (see comments above)
963          */
964         if (after(start_seq, tp->snd_una))
965                 return true;
966
967         if (!is_dsack || !tp->undo_marker)
968                 return false;
969
970         /* ...Then it's D-SACK, and must reside below snd_una completely */
971         if (after(end_seq, tp->snd_una))
972                 return false;
973
974         if (!before(start_seq, tp->undo_marker))
975                 return true;
976
977         /* Too old */
978         if (!after(end_seq, tp->undo_marker))
979                 return false;
980
981         /* Undo_marker boundary crossing (overestimates a lot). Known already:
982          *   start_seq < undo_marker and end_seq >= undo_marker.
983          */
984         return !before(start_seq, end_seq - tp->max_window);
985 }
986
987 /* Check for lost retransmit. This superb idea is borrowed from "ratehalving".
988  * Event "B". Later note: FACK people cheated me again 8), we have to account
989  * for reordering! Ugly, but should help.
990  *
991  * Search retransmitted skbs from write_queue that were sent when snd_nxt was
992  * less than what is now known to be received by the other end (derived from
993  * highest SACK block). Also calculate the lowest snd_nxt among the remaining
994  * retransmitted skbs to avoid some costly processing per ACKs.
995  */
996 static void tcp_mark_lost_retrans(struct sock *sk)
997 {
998         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
999         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1000         struct sk_buff *skb;
1001         int cnt = 0;
1002         u32 new_low_seq = tp->snd_nxt;
1003         u32 received_upto = tcp_highest_sack_seq(tp);
1004
1005         if (!tcp_is_fack(tp) || !tp->retrans_out ||
1006             !after(received_upto, tp->lost_retrans_low) ||
1007             icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
1008                 return;
1009
1010         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
1011                 u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
1012
1013                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1014                         break;
1015                 if (cnt == tp->retrans_out)
1016                         break;
1017                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1018                         continue;
1019
1020                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS))
1021                         continue;
1022
1023                 /* TODO: We would like to get rid of tcp_is_fack(tp) only
1024                  * constraint here (see above) but figuring out that at
1025                  * least tp->reordering SACK blocks reside between ack_seq
1026                  * and received_upto is not easy task to do cheaply with
1027                  * the available datastructures.
1028                  *
1029                  * Whether FACK should check here for tp->reordering segs
1030                  * in-between one could argue for either way (it would be
1031                  * rather simple to implement as we could count fack_count
1032                  * during the walk and do tp->fackets_out - fack_count).
1033                  */
1034                 if (after(received_upto, ack_seq)) {
1035                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1036                         tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
1037
1038                         tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(tp, skb);
1039                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSTRETRANSMIT);
1040                 } else {
1041                         if (before(ack_seq, new_low_seq))
1042                                 new_low_seq = ack_seq;
1043                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
1044                 }
1045         }
1046
1047         if (tp->retrans_out)
1048                 tp->lost_retrans_low = new_low_seq;
1049 }
1050
1051 static bool tcp_check_dsack(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1052                             struct tcp_sack_block_wire *sp, int num_sacks,
1053                             u32 prior_snd_una)
1054 {
1055         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1056         u32 start_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].start_seq);
1057         u32 end_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].end_seq);
1058         bool dup_sack = false;
1059
1060         if (before(start_seq_0, TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq)) {
1061                 dup_sack = true;
1062                 tcp_dsack_seen(tp);
1063                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECV);
1064         } else if (num_sacks > 1) {
1065                 u32 end_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].end_seq);
1066                 u32 start_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].start_seq);
1067
1068                 if (!after(end_seq_0, end_seq_1) &&
1069                     !before(start_seq_0, start_seq_1)) {
1070                         dup_sack = true;
1071                         tcp_dsack_seen(tp);
1072                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
1073                                         LINUX_MIB_TCPDSACKOFORECV);
1074                 }
1075         }
1076
1077         /* D-SACK for already forgotten data... Do dumb counting. */
1078         if (dup_sack && tp->undo_marker && tp->undo_retrans &&
1079             !after(end_seq_0, prior_snd_una) &&
1080             after(end_seq_0, tp->undo_marker))
1081                 tp->undo_retrans--;
1082
1083         return dup_sack;
1084 }
1085
1086 struct tcp_sacktag_state {
1087         int reord;
1088         int fack_count;
1089         int flag;
1090 };
1091
1092 /* Check if skb is fully within the SACK block. In presence of GSO skbs,
1093  * the incoming SACK may not exactly match but we can find smaller MSS
1094  * aligned portion of it that matches. Therefore we might need to fragment
1095  * which may fail and creates some hassle (caller must handle error case
1096  * returns).
1097  *
1098  * FIXME: this could be merged to shift decision code
1099  */
1100 static int tcp_match_skb_to_sack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1101                                   u32 start_seq, u32 end_seq)
1102 {
1103         int err;
1104         bool in_sack;
1105         unsigned int pkt_len;
1106         unsigned int mss;
1107
1108         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1109                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1110
1111         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1 && !in_sack &&
1112             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq)) {
1113                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1114                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1115
1116                 if (!in_sack) {
1117                         pkt_len = start_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1118                         if (pkt_len < mss)
1119                                 pkt_len = mss;
1120                 } else {
1121                         pkt_len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1122                         if (pkt_len < mss)
1123                                 return -EINVAL;
1124                 }
1125
1126                 /* Round if necessary so that SACKs cover only full MSSes
1127                  * and/or the remaining small portion (if present)
1128                  */
1129                 if (pkt_len > mss) {
1130                         unsigned int new_len = (pkt_len / mss) * mss;
1131                         if (!in_sack && new_len < pkt_len) {
1132                                 new_len += mss;
1133                                 if (new_len > skb->len)
1134                                         return 0;
1135                         }
1136                         pkt_len = new_len;
1137                 }
1138                 err = tcp_fragment(sk, skb, pkt_len, mss);
1139                 if (err < 0)
1140                         return err;
1141         }
1142
1143         return in_sack;
1144 }
1145
1146 /* Mark the given newly-SACKed range as such, adjusting counters and hints. */
1147 static u8 tcp_sacktag_one(struct sock *sk,
1148                           struct tcp_sacktag_state *state, u8 sacked,
1149                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1150                           bool dup_sack, int pcount)
1151 {
1152         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1153         int fack_count = state->fack_count;
1154
1155         /* Account D-SACK for retransmitted packet. */
1156         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1157                 if (tp->undo_marker && tp->undo_retrans &&
1158                     after(end_seq, tp->undo_marker))
1159                         tp->undo_retrans--;
1160                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1161                         state->reord = min(fack_count, state->reord);
1162         }
1163
1164         /* Nothing to do; acked frame is about to be dropped (was ACKed). */
1165         if (!after(end_seq, tp->snd_una))
1166                 return sacked;
1167
1168         if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
1169                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1170                         /* If the segment is not tagged as lost,
1171                          * we do not clear RETRANS, believing
1172                          * that retransmission is still in flight.
1173                          */
1174                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1175                                 sacked &= ~(TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS);
1176                                 tp->lost_out -= pcount;
1177                                 tp->retrans_out -= pcount;
1178                         }
1179                 } else {
1180                         if (!(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1181                                 /* New sack for not retransmitted frame,
1182                                  * which was in hole. It is reordering.
1183                                  */
1184                                 if (before(start_seq,
1185                                            tcp_highest_sack_seq(tp)))
1186                                         state->reord = min(fack_count,
1187                                                            state->reord);
1188
1189                                 /* SACK enhanced F-RTO (RFC4138; Appendix B) */
1190                                 if (!after(end_seq, tp->frto_highmark))
1191                                         state->flag |= FLAG_ONLY_ORIG_SACKED;
1192                         }
1193
1194                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1195                                 sacked &= ~TCPCB_LOST;
1196                                 tp->lost_out -= pcount;
1197                         }
1198                 }
1199
1200                 sacked |= TCPCB_SACKED_ACKED;
1201                 state->flag |= FLAG_DATA_SACKED;
1202                 tp->sacked_out += pcount;
1203
1204                 fack_count += pcount;
1205
1206                 /* Lost marker hint past SACKed? Tweak RFC3517 cnt */
1207                 if (!tcp_is_fack(tp) && (tp->lost_skb_hint != NULL) &&
1208                     before(start_seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq))
1209                         tp->lost_cnt_hint += pcount;
1210
1211                 if (fack_count > tp->fackets_out)
1212                         tp->fackets_out = fack_count;
1213         }
1214
1215         /* D-SACK. We can detect redundant retransmission in S|R and plain R
1216          * frames and clear it. undo_retrans is decreased above, L|R frames
1217          * are accounted above as well.
1218          */
1219         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)) {
1220                 sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1221                 tp->retrans_out -= pcount;
1222         }
1223
1224         return sacked;
1225 }
1226
1227 /* Shift newly-SACKed bytes from this skb to the immediately previous
1228  * already-SACKed sk_buff. Mark the newly-SACKed bytes as such.
1229  */
1230 static bool tcp_shifted_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1231                             struct tcp_sacktag_state *state,
1232                             unsigned int pcount, int shifted, int mss,
1233                             bool dup_sack)
1234 {
1235         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1236         struct sk_buff *prev = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
1237         u32 start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;   /* start of newly-SACKed */
1238         u32 end_seq = start_seq + shifted;      /* end of newly-SACKed */
1239
1240         BUG_ON(!pcount);
1241
1242         /* Adjust counters and hints for the newly sacked sequence
1243          * range but discard the return value since prev is already
1244          * marked. We must tag the range first because the seq
1245          * advancement below implicitly advances
1246          * tcp_highest_sack_seq() when skb is highest_sack.
1247          */
1248         tcp_sacktag_one(sk, state, TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1249                         start_seq, end_seq, dup_sack, pcount);
1250
1251         if (skb == tp->lost_skb_hint)
1252                 tp->lost_cnt_hint += pcount;
1253
1254         TCP_SKB_CB(prev)->end_seq += shifted;
1255         TCP_SKB_CB(skb)->seq += shifted;
1256
1257         skb_shinfo(prev)->gso_segs += pcount;
1258         BUG_ON(skb_shinfo(skb)->gso_segs < pcount);
1259         skb_shinfo(skb)->gso_segs -= pcount;
1260
1261         /* When we're adding to gso_segs == 1, gso_size will be zero,
1262          * in theory this shouldn't be necessary but as long as DSACK
1263          * code can come after this skb later on it's better to keep
1264          * setting gso_size to something.
1265          */
1266         if (!skb_shinfo(prev)->gso_size) {
1267                 skb_shinfo(prev)->gso_size = mss;
1268                 skb_shinfo(prev)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1269         }
1270
1271         /* CHECKME: To clear or not to clear? Mimics normal skb currently */
1272         if (skb_shinfo(skb)->gso_segs <= 1) {
1273                 skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
1274                 skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
1275         }
1276
1277         /* Difference in this won't matter, both ACKed by the same cumul. ACK */
1278         TCP_SKB_CB(prev)->sacked |= (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS);
1279
1280         if (skb->len > 0) {
1281                 BUG_ON(!tcp_skb_pcount(skb));
1282                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTED);
1283                 return false;
1284         }
1285
1286         /* Whole SKB was eaten :-) */
1287
1288         if (skb == tp->retransmit_skb_hint)
1289                 tp->retransmit_skb_hint = prev;
1290         if (skb == tp->scoreboard_skb_hint)
1291                 tp->scoreboard_skb_hint = prev;
1292         if (skb == tp->lost_skb_hint) {
1293                 tp->lost_skb_hint = prev;
1294                 tp->lost_cnt_hint -= tcp_skb_pcount(prev);
1295         }
1296
1297         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(prev)->tcp_flags;
1298         if (skb == tcp_highest_sack(sk))
1299                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1300
1301         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1302         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1303
1304         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKMERGED);
1305
1306         return true;
1307 }
1308
1309 /* I wish gso_size would have a bit more sane initialization than
1310  * something-or-zero which complicates things
1311  */
1312 static int tcp_skb_seglen(const struct sk_buff *skb)
1313 {
1314         return tcp_skb_pcount(skb) == 1 ? skb->len : tcp_skb_mss(skb);
1315 }
1316
1317 /* Shifting pages past head area doesn't work */
1318 static int skb_can_shift(const struct sk_buff *skb)
1319 {
1320         return !skb_headlen(skb) && skb_is_nonlinear(skb);
1321 }
1322
1323 /* Try collapsing SACK blocks spanning across multiple skbs to a single
1324  * skb.
1325  */
1326 static struct sk_buff *tcp_shift_skb_data(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1327                                           struct tcp_sacktag_state *state,
1328                                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1329                                           bool dup_sack)
1330 {
1331         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1332         struct sk_buff *prev;
1333         int mss;
1334         int pcount = 0;
1335         int len;
1336         int in_sack;
1337
1338         if (!sk_can_gso(sk))
1339                 goto fallback;
1340
1341         /* Normally R but no L won't result in plain S */
1342         if (!dup_sack &&
1343             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS)) == TCPCB_SACKED_RETRANS)
1344                 goto fallback;
1345         if (!skb_can_shift(skb))
1346                 goto fallback;
1347         /* This frame is about to be dropped (was ACKed). */
1348         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1349                 goto fallback;
1350
1351         /* Can only happen with delayed DSACK + discard craziness */
1352         if (unlikely(skb == tcp_write_queue_head(sk)))
1353                 goto fallback;
1354         prev = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
1355
1356         if ((TCP_SKB_CB(prev)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED)
1357                 goto fallback;
1358
1359         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1360                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1361
1362         if (in_sack) {
1363                 len = skb->len;
1364                 pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1365                 mss = tcp_skb_seglen(skb);
1366
1367                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1368                  * drop this restriction as unnecessary
1369                  */
1370                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1371                         goto fallback;
1372         } else {
1373                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq))
1374                         goto noop;
1375                 /* CHECKME: This is non-MSS split case only?, this will
1376                  * cause skipped skbs due to advancing loop btw, original
1377                  * has that feature too
1378                  */
1379                 if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1380                         goto noop;
1381
1382                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1383                 if (!in_sack) {
1384                         /* TODO: head merge to next could be attempted here
1385                          * if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end_seq)),
1386                          * though it might not be worth of the additional hassle
1387                          *
1388                          * ...we can probably just fallback to what was done
1389                          * previously. We could try merging non-SACKed ones
1390                          * as well but it probably isn't going to buy off
1391                          * because later SACKs might again split them, and
1392                          * it would make skb timestamp tracking considerably
1393                          * harder problem.
1394                          */
1395                         goto fallback;
1396                 }
1397
1398                 len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1399                 BUG_ON(len < 0);
1400                 BUG_ON(len > skb->len);
1401
1402                 /* MSS boundaries should be honoured or else pcount will
1403                  * severely break even though it makes things bit trickier.
1404                  * Optimize common case to avoid most of the divides
1405                  */
1406                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1407
1408                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1409                  * drop this restriction as unnecessary
1410                  */
1411                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1412                         goto fallback;
1413
1414                 if (len == mss) {
1415                         pcount = 1;
1416                 } else if (len < mss) {
1417                         goto noop;
1418                 } else {
1419                         pcount = len / mss;
1420                         len = pcount * mss;
1421                 }
1422         }
1423
1424         /* tcp_sacktag_one() won't SACK-tag ranges below snd_una */
1425         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->seq + len, tp->snd_una))
1426                 goto fallback;
1427
1428         if (!skb_shift(prev, skb, len))
1429                 goto fallback;
1430         if (!tcp_shifted_skb(sk, skb, state, pcount, len, mss, dup_sack))
1431                 goto out;
1432
1433         /* Hole filled allows collapsing with the next as well, this is very
1434          * useful when hole on every nth skb pattern happens
1435          */
1436         if (prev == tcp_write_queue_tail(sk))
1437                 goto out;
1438         skb = tcp_write_queue_next(sk, prev);
1439
1440         if (!skb_can_shift(skb) ||
1441             (skb == tcp_send_head(sk)) ||
1442             ((TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED) ||
1443             (mss != tcp_skb_seglen(skb)))
1444                 goto out;
1445
1446         len = skb->len;
1447         if (skb_shift(prev, skb, len)) {
1448                 pcount += tcp_skb_pcount(skb);
1449                 tcp_shifted_skb(sk, skb, state, tcp_skb_pcount(skb), len, mss, 0);
1450         }
1451
1452 out:
1453         state->fack_count += pcount;
1454         return prev;
1455
1456 noop:
1457         return skb;
1458
1459 fallback:
1460         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTFALLBACK);
1461         return NULL;
1462 }
1463
1464 static struct sk_buff *tcp_sacktag_walk(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1465                                         struct tcp_sack_block *next_dup,
1466                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1467                                         u32 start_seq, u32 end_seq,
1468                                         bool dup_sack_in)
1469 {
1470         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1471         struct sk_buff *tmp;
1472
1473         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1474                 int in_sack = 0;
1475                 bool dup_sack = dup_sack_in;
1476
1477                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1478                         break;
1479
1480                 /* queue is in-order => we can short-circuit the walk early */
1481                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq))
1482                         break;
1483
1484                 if ((next_dup != NULL) &&
1485                     before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, next_dup->end_seq)) {
1486                         in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1487                                                         next_dup->start_seq,
1488                                                         next_dup->end_seq);
1489                         if (in_sack > 0)
1490                                 dup_sack = true;
1491                 }
1492
1493                 /* skb reference here is a bit tricky to get right, since
1494                  * shifting can eat and free both this skb and the next,
1495                  * so not even _safe variant of the loop is enough.
1496                  */
1497                 if (in_sack <= 0) {
1498                         tmp = tcp_shift_skb_data(sk, skb, state,
1499                                                  start_seq, end_seq, dup_sack);
1500                         if (tmp != NULL) {
1501                                 if (tmp != skb) {
1502                                         skb = tmp;
1503                                         continue;
1504                                 }
1505
1506                                 in_sack = 0;
1507                         } else {
1508                                 in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1509                                                                 start_seq,
1510                                                                 end_seq);
1511                         }
1512                 }
1513
1514                 if (unlikely(in_sack < 0))
1515                         break;
1516
1517                 if (in_sack) {
1518                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked =
1519                                 tcp_sacktag_one(sk,
1520                                                 state,
1521                                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1522                                                 TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1523                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq,
1524                                                 dup_sack,
1525                                                 tcp_skb_pcount(skb));
1526
1527                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1528                                     tcp_highest_sack_seq(tp)))
1529                                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1530                 }
1531
1532                 state->fack_count += tcp_skb_pcount(skb);
1533         }
1534         return skb;
1535 }
1536
1537 /* Avoid all extra work that is being done by sacktag while walking in
1538  * a normal way
1539  */
1540 static struct sk_buff *tcp_sacktag_skip(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1541                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1542                                         u32 skip_to_seq)
1543 {
1544         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1545                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1546                         break;
1547
1548                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, skip_to_seq))
1549                         break;
1550
1551                 state->fack_count += tcp_skb_pcount(skb);
1552         }
1553         return skb;
1554 }
1555
1556 static struct sk_buff *tcp_maybe_skipping_dsack(struct sk_buff *skb,
1557                                                 struct sock *sk,
1558                                                 struct tcp_sack_block *next_dup,
1559                                                 struct tcp_sacktag_state *state,
1560                                                 u32 skip_to_seq)
1561 {
1562         if (next_dup == NULL)
1563                 return skb;
1564
1565         if (before(next_dup->start_seq, skip_to_seq)) {
1566                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, next_dup->start_seq);
1567                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, NULL, state,
1568                                        next_dup->start_seq, next_dup->end_seq,
1569                                        1);
1570         }
1571
1572         return skb;
1573 }
1574
1575 static int tcp_sack_cache_ok(const struct tcp_sock *tp, const struct tcp_sack_block *cache)
1576 {
1577         return cache < tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1578 }
1579
1580 static int
1581 tcp_sacktag_write_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1582                         u32 prior_snd_una)
1583 {
1584         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1585         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1586         const unsigned char *ptr = (skb_transport_header(ack_skb) +
1587                                     TCP_SKB_CB(ack_skb)->sacked);
1588         struct tcp_sack_block_wire *sp_wire = (struct tcp_sack_block_wire *)(ptr+2);
1589         struct tcp_sack_block sp[TCP_NUM_SACKS];
1590         struct tcp_sack_block *cache;
1591         struct tcp_sacktag_state state;
1592         struct sk_buff *skb;
1593         int num_sacks = min(TCP_NUM_SACKS, (ptr[1] - TCPOLEN_SACK_BASE) >> 3);
1594         int used_sacks;
1595         bool found_dup_sack = false;
1596         int i, j;
1597         int first_sack_index;
1598
1599         state.flag = 0;
1600         state.reord = tp->packets_out;
1601
1602         if (!tp->sacked_out) {
1603                 if (WARN_ON(tp->fackets_out))
1604                         tp->fackets_out = 0;
1605                 tcp_highest_sack_reset(sk);
1606         }
1607
1608         found_dup_sack = tcp_check_dsack(sk, ack_skb, sp_wire,
1609                                          num_sacks, prior_snd_una);
1610         if (found_dup_sack)
1611                 state.flag |= FLAG_DSACKING_ACK;
1612
1613         /* Eliminate too old ACKs, but take into
1614          * account more or less fresh ones, they can
1615          * contain valid SACK info.
1616          */
1617         if (before(TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq, prior_snd_una - tp->max_window))
1618                 return 0;
1619
1620         if (!tp->packets_out)
1621                 goto out;
1622
1623         used_sacks = 0;
1624         first_sack_index = 0;
1625         for (i = 0; i < num_sacks; i++) {
1626                 bool dup_sack = !i && found_dup_sack;
1627
1628                 sp[used_sacks].start_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].start_seq);
1629                 sp[used_sacks].end_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].end_seq);
1630
1631                 if (!tcp_is_sackblock_valid(tp, dup_sack,
1632                                             sp[used_sacks].start_seq,
1633                                             sp[used_sacks].end_seq)) {
1634                         int mib_idx;
1635
1636                         if (dup_sack) {
1637                                 if (!tp->undo_marker)
1638                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDNOUNDO;
1639                                 else
1640                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDOLD;
1641                         } else {
1642                                 /* Don't count olds caused by ACK reordering */
1643                                 if ((TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq != tp->snd_una) &&
1644                                     !after(sp[used_sacks].end_seq, tp->snd_una))
1645                                         continue;
1646                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKDISCARD;
1647                         }
1648
1649                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
1650                         if (i == 0)
1651                                 first_sack_index = -1;
1652                         continue;
1653                 }
1654
1655                 /* Ignore very old stuff early */
1656                 if (!after(sp[used_sacks].end_seq, prior_snd_una))
1657                         continue;
1658
1659                 used_sacks++;
1660         }
1661
1662         /* order SACK blocks to allow in order walk of the retrans queue */
1663         for (i = used_sacks - 1; i > 0; i--) {
1664                 for (j = 0; j < i; j++) {
1665                         if (after(sp[j].start_seq, sp[j + 1].start_seq)) {
1666                                 swap(sp[j], sp[j + 1]);
1667
1668                                 /* Track where the first SACK block goes to */
1669                                 if (j == first_sack_index)
1670                                         first_sack_index = j + 1;
1671                         }
1672                 }
1673         }
1674
1675         skb = tcp_write_queue_head(sk);
1676         state.fack_count = 0;
1677         i = 0;
1678
1679         if (!tp->sacked_out) {
1680                 /* It's already past, so skip checking against it */
1681                 cache = tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1682         } else {
1683                 cache = tp->recv_sack_cache;
1684                 /* Skip empty blocks in at head of the cache */
1685                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !cache->start_seq &&
1686                        !cache->end_seq)
1687                         cache++;
1688         }
1689
1690         while (i < used_sacks) {
1691                 u32 start_seq = sp[i].start_seq;
1692                 u32 end_seq = sp[i].end_seq;
1693                 bool dup_sack = (found_dup_sack && (i == first_sack_index));
1694                 struct tcp_sack_block *next_dup = NULL;
1695
1696                 if (found_dup_sack && ((i + 1) == first_sack_index))
1697                         next_dup = &sp[i + 1];
1698
1699                 /* Skip too early cached blocks */
1700                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) &&
1701                        !before(start_seq, cache->end_seq))
1702                         cache++;
1703
1704                 /* Can skip some work by looking recv_sack_cache? */
1705                 if (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !dup_sack &&
1706                     after(end_seq, cache->start_seq)) {
1707
1708                         /* Head todo? */
1709                         if (before(start_seq, cache->start_seq)) {
1710                                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, &state,
1711                                                        start_seq);
1712                                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup,
1713                                                        &state,
1714                                                        start_seq,
1715                                                        cache->start_seq,
1716                                                        dup_sack);
1717                         }
1718
1719                         /* Rest of the block already fully processed? */
1720                         if (!after(end_seq, cache->end_seq))
1721                                 goto advance_sp;
1722
1723                         skb = tcp_maybe_skipping_dsack(skb, sk, next_dup,
1724                                                        &state,
1725                                                        cache->end_seq);
1726
1727                         /* ...tail remains todo... */
1728                         if (tcp_highest_sack_seq(tp) == cache->end_seq) {
1729                                 /* ...but better entrypoint exists! */
1730                                 skb = tcp_highest_sack(sk);
1731                                 if (skb == NULL)
1732                                         break;
1733                                 state.fack_count = tp->fackets_out;
1734                                 cache++;
1735                                 goto walk;
1736                         }
1737
1738                         skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, &state, cache->end_seq);
1739                         /* Check overlap against next cached too (past this one already) */
1740                         cache++;
1741                         continue;
1742                 }
1743
1744                 if (!before(start_seq, tcp_highest_sack_seq(tp))) {
1745                         skb = tcp_highest_sack(sk);
1746                         if (skb == NULL)
1747                                 break;
1748                         state.fack_count = tp->fackets_out;
1749                 }
1750                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, &state, start_seq);
1751
1752 walk:
1753                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup, &state,
1754                                        start_seq, end_seq, dup_sack);
1755
1756 advance_sp:
1757                 /* SACK enhanced FRTO (RFC4138, Appendix B): Clearing correct
1758                  * due to in-order walk
1759                  */
1760                 if (after(end_seq, tp->frto_highmark))
1761                         state.flag &= ~FLAG_ONLY_ORIG_SACKED;
1762
1763                 i++;
1764         }
1765
1766         /* Clear the head of the cache sack blocks so we can skip it next time */
1767         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache) - used_sacks; i++) {
1768                 tp->recv_sack_cache[i].start_seq = 0;
1769                 tp->recv_sack_cache[i].end_seq = 0;
1770         }
1771         for (j = 0; j < used_sacks; j++)
1772                 tp->recv_sack_cache[i++] = sp[j];
1773
1774         tcp_mark_lost_retrans(sk);
1775
1776         tcp_verify_left_out(tp);
1777
1778         if ((state.reord < tp->fackets_out) &&
1779             ((icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) || tp->undo_marker) &&
1780             (!tp->frto_highmark || after(tp->snd_una, tp->frto_highmark)))
1781                 tcp_update_reordering(sk, tp->fackets_out - state.reord, 0);
1782
1783 out:
1784
1785 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
1786         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
1787         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
1788         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
1789         WARN_ON((int)tcp_packets_in_flight(tp) < 0);
1790 #endif
1791         return state.flag;
1792 }
1793
1794 /* Limits sacked_out so that sum with lost_out isn't ever larger than
1795  * packets_out. Returns false if sacked_out adjustement wasn't necessary.
1796  */
1797 static bool tcp_limit_reno_sacked(struct tcp_sock *tp)
1798 {
1799         u32 holes;
1800
1801         holes = max(tp->lost_out, 1U);
1802         holes = min(holes, tp->packets_out);
1803
1804         if ((tp->sacked_out + holes) > tp->packets_out) {
1805                 tp->sacked_out = tp->packets_out - holes;
1806                 return true;
1807         }
1808         return false;
1809 }
1810
1811 /* If we receive more dupacks than we expected counting segments
1812  * in assumption of absent reordering, interpret this as reordering.
1813  * The only another reason could be bug in receiver TCP.
1814  */
1815 static void tcp_check_reno_reordering(struct sock *sk, const int addend)
1816 {
1817         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1818         if (tcp_limit_reno_sacked(tp))
1819                 tcp_update_reordering(sk, tp->packets_out + addend, 0);
1820 }
1821
1822 /* Emulate SACKs for SACKless connection: account for a new dupack. */
1823
1824 static void tcp_add_reno_sack(struct sock *sk)
1825 {
1826         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1827         tp->sacked_out++;
1828         tcp_check_reno_reordering(sk, 0);
1829         tcp_verify_left_out(tp);
1830 }
1831
1832 /* Account for ACK, ACKing some data in Reno Recovery phase. */
1833
1834 static void tcp_remove_reno_sacks(struct sock *sk, int acked)
1835 {
1836         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1837
1838         if (acked > 0) {
1839                 /* One ACK acked hole. The rest eat duplicate ACKs. */
1840                 if (acked - 1 >= tp->sacked_out)
1841                         tp->sacked_out = 0;
1842                 else
1843                         tp->sacked_out -= acked - 1;
1844         }
1845         tcp_check_reno_reordering(sk, acked);
1846         tcp_verify_left_out(tp);
1847 }
1848
1849 static inline void tcp_reset_reno_sack(struct tcp_sock *tp)
1850 {
1851         tp->sacked_out = 0;
1852 }
1853
1854 static int tcp_is_sackfrto(const struct tcp_sock *tp)
1855 {
1856         return (sysctl_tcp_frto == 0x2) && !tcp_is_reno(tp);
1857 }
1858
1859 /* F-RTO can only be used if TCP has never retransmitted anything other than
1860  * head (SACK enhanced variant from Appendix B of RFC4138 is more robust here)
1861  */
1862 bool tcp_use_frto(struct sock *sk)
1863 {
1864         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1865         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1866         struct sk_buff *skb;
1867
1868         if (!sysctl_tcp_frto)
1869                 return false;
1870
1871         /* MTU probe and F-RTO won't really play nicely along currently */
1872         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
1873                 return false;
1874
1875         if (tcp_is_sackfrto(tp))
1876                 return true;
1877
1878         /* Avoid expensive walking of rexmit queue if possible */
1879         if (tp->retrans_out > 1)
1880                 return false;
1881
1882         skb = tcp_write_queue_head(sk);
1883         if (tcp_skb_is_last(sk, skb))
1884                 return true;
1885         skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);    /* Skips head */
1886         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1887                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1888                         break;
1889                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS)
1890                         return false;
1891                 /* Short-circuit when first non-SACKed skb has been checked */
1892                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
1893                         break;
1894         }
1895         return true;
1896 }
1897
1898 /* RTO occurred, but do not yet enter Loss state. Instead, defer RTO
1899  * recovery a bit and use heuristics in tcp_process_frto() to detect if
1900  * the RTO was spurious. Only clear SACKED_RETRANS of the head here to
1901  * keep retrans_out counting accurate (with SACK F-RTO, other than head
1902  * may still have that bit set); TCPCB_LOST and remaining SACKED_RETRANS
1903  * bits are handled if the Loss state is really to be entered (in
1904  * tcp_enter_frto_loss).
1905  *
1906  * Do like tcp_enter_loss() would; when RTO expires the second time it
1907  * does:
1908  *  "Reduce ssthresh if it has not yet been made inside this window."
1909  */
1910 void tcp_enter_frto(struct sock *sk)
1911 {
1912         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1913         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1914         struct sk_buff *skb;
1915
1916         if ((!tp->frto_counter && icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder) ||
1917             tp->snd_una == tp->high_seq ||
1918             ((icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss || tp->frto_counter) &&
1919              !icsk->icsk_retransmits)) {
1920                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1921                 /* Our state is too optimistic in ssthresh() call because cwnd
1922                  * is not reduced until tcp_enter_frto_loss() when previous F-RTO
1923                  * recovery has not yet completed. Pattern would be this: RTO,
1924                  * Cumulative ACK, RTO (2xRTO for the same segment does not end
1925                  * up here twice).
1926                  * RFC4138 should be more specific on what to do, even though
1927                  * RTO is quite unlikely to occur after the first Cumulative ACK
1928                  * due to back-off and complexity of triggering events ...
1929                  */
1930                 if (tp->frto_counter) {
1931                         u32 stored_cwnd;
1932                         stored_cwnd = tp->snd_cwnd;
1933                         tp->snd_cwnd = 2;
1934                         tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
1935                         tp->snd_cwnd = stored_cwnd;
1936                 } else {
1937                         tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
1938                 }
1939                 /* ... in theory, cong.control module could do "any tricks" in
1940                  * ssthresh(), which means that ca_state, lost bits and lost_out
1941                  * counter would have to be faked before the call occurs. We
1942                  * consider that too expensive, unlikely and hacky, so modules
1943                  * using these in ssthresh() must deal these incompatibility
1944                  * issues if they receives CA_EVENT_FRTO and frto_counter != 0
1945                  */
1946                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_FRTO);
1947         }
1948
1949         tp->undo_marker = tp->snd_una;
1950         tp->undo_retrans = 0;
1951
1952         skb = tcp_write_queue_head(sk);
1953         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS)
1954                 tp->undo_marker = 0;
1955         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1956                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1957                 tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
1958         }
1959         tcp_verify_left_out(tp);
1960
1961         /* Too bad if TCP was application limited */
1962         tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd, tcp_packets_in_flight(tp) + 1);
1963
1964         /* Earlier loss recovery underway (see RFC4138; Appendix B).
1965          * The last condition is necessary at least in tp->frto_counter case.
1966          */
1967         if (tcp_is_sackfrto(tp) && (tp->frto_counter ||
1968             ((1 << icsk->icsk_ca_state) & (TCPF_CA_Recovery|TCPF_CA_Loss))) &&
1969             after(tp->high_seq, tp->snd_una)) {
1970                 tp->frto_highmark = tp->high_seq;
1971         } else {
1972                 tp->frto_highmark = tp->snd_nxt;
1973         }
1974         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Disorder);
1975         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
1976         tp->frto_counter = 1;
1977 }
1978
1979 /* Enter Loss state after F-RTO was applied. Dupack arrived after RTO,
1980  * which indicates that we should follow the traditional RTO recovery,
1981  * i.e. mark everything lost and do go-back-N retransmission.
1982  */
1983 static void tcp_enter_frto_loss(struct sock *sk, int allowed_segments, int flag)
1984 {
1985         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1986         struct sk_buff *skb;
1987
1988         tp->lost_out = 0;
1989         tp->retrans_out = 0;
1990         if (tcp_is_reno(tp))
1991                 tcp_reset_reno_sack(tp);
1992
1993         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
1994                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1995                         break;
1996
1997                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
1998                 /*
1999                  * Count the retransmission made on RTO correctly (only when
2000                  * waiting for the first ACK and did not get it)...
2001                  */
2002                 if ((tp->frto_counter == 1) && !(flag & FLAG_DATA_ACKED)) {
2003                         /* For some reason this R-bit might get cleared? */
2004                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
2005                                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2006                         /* ...enter this if branch just for the first segment */
2007                         flag |= FLAG_DATA_ACKED;
2008                 } else {
2009                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS)
2010                                 tp->undo_marker = 0;
2011                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
2012                 }
2013
2014                 /* Marking forward transmissions that were made after RTO lost
2015                  * can cause unnecessary retransmissions in some scenarios,
2016                  * SACK blocks will mitigate that in some but not in all cases.
2017                  * We used to not mark them but it was causing break-ups with
2018                  * receivers that do only in-order receival.
2019                  *
2020                  * TODO: we could detect presence of such receiver and select
2021                  * different behavior per flow.
2022                  */
2023                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
2024                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
2025                         tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
2026                         tp->retransmit_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2027                 }
2028         }
2029         tcp_verify_left_out(tp);
2030
2031         tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + allowed_segments;
2032         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2033         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2034         tp->frto_counter = 0;
2035         tp->bytes_acked = 0;
2036
2037         tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
2038                                sysctl_tcp_reordering);
2039         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2040         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2041         TCP_ECN_queue_cwr(tp);
2042
2043         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2044 }
2045
2046 static void tcp_clear_retrans_partial(struct tcp_sock *tp)
2047 {
2048         tp->retrans_out = 0;
2049         tp->lost_out = 0;
2050
2051         tp->undo_marker = 0;
2052         tp->undo_retrans = 0;
2053 }
2054
2055 void tcp_clear_retrans(struct tcp_sock *tp)
2056 {
2057         tcp_clear_retrans_partial(tp);
2058
2059         tp->fackets_out = 0;
2060         tp->sacked_out = 0;
2061 }
2062
2063 /* Enter Loss state. If "how" is not zero, forget all SACK information
2064  * and reset tags completely, otherwise preserve SACKs. If receiver
2065  * dropped its ofo queue, we will know this due to reneging detection.
2066  */
2067 void tcp_enter_loss(struct sock *sk, int how)
2068 {
2069         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2070         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2071         struct sk_buff *skb;
2072
2073         /* Reduce ssthresh if it has not yet been made inside this window. */
2074         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder || tp->snd_una == tp->high_seq ||
2075             (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss && !icsk->icsk_retransmits)) {
2076                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2077                 tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2078                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_LOSS);
2079         }
2080         tp->snd_cwnd       = 1;
2081         tp->snd_cwnd_cnt   = 0;
2082         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2083
2084         tp->bytes_acked = 0;
2085         tcp_clear_retrans_partial(tp);
2086
2087         if (tcp_is_reno(tp))
2088                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2089
2090         if (!how) {
2091                 /* Push undo marker, if it was plain RTO and nothing
2092                  * was retransmitted. */
2093                 tp->undo_marker = tp->snd_una;
2094         } else {
2095                 tp->sacked_out = 0;
2096                 tp->fackets_out = 0;
2097         }
2098         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2099
2100         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2101                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2102                         break;
2103
2104                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS)
2105                         tp->undo_marker = 0;
2106                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= (~TCPCB_TAGBITS)|TCPCB_SACKED_ACKED;
2107                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked&TCPCB_SACKED_ACKED) || how) {
2108                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_ACKED;
2109                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
2110                         tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
2111                         tp->retransmit_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2112                 }
2113         }
2114         tcp_verify_left_out(tp);
2115
2116         tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
2117                                sysctl_tcp_reordering);
2118         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2119         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2120         TCP_ECN_queue_cwr(tp);
2121         /* Abort F-RTO algorithm if one is in progress */
2122         tp->frto_counter = 0;
2123 }
2124
2125 /* If ACK arrived pointing to a remembered SACK, it means that our
2126  * remembered SACKs do not reflect real state of receiver i.e.
2127  * receiver _host_ is heavily congested (or buggy).
2128  *
2129  * Do processing similar to RTO timeout.
2130  */
2131 static bool tcp_check_sack_reneging(struct sock *sk, int flag)
2132 {
2133         if (flag & FLAG_SACK_RENEGING) {
2134                 struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2135                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSACKRENEGING);
2136
2137                 tcp_enter_loss(sk, 1);
2138                 icsk->icsk_retransmits++;
2139                 tcp_retransmit_skb(sk, tcp_write_queue_head(sk));
2140                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2141                                           icsk->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
2142                 return true;
2143         }
2144         return false;
2145 }
2146
2147 static inline int tcp_fackets_out(const struct tcp_sock *tp)
2148 {
2149         return tcp_is_reno(tp) ? tp->sacked_out + 1 : tp->fackets_out;
2150 }
2151
2152 /* Heurestics to calculate number of duplicate ACKs. There's no dupACKs
2153  * counter when SACK is enabled (without SACK, sacked_out is used for
2154  * that purpose).
2155  *
2156  * Instead, with FACK TCP uses fackets_out that includes both SACKed
2157  * segments up to the highest received SACK block so far and holes in
2158  * between them.
2159  *
2160  * With reordering, holes may still be in flight, so RFC3517 recovery
2161  * uses pure sacked_out (total number of SACKed segments) even though
2162  * it violates the RFC that uses duplicate ACKs, often these are equal
2163  * but when e.g. out-of-window ACKs or packet duplication occurs,
2164  * they differ. Since neither occurs due to loss, TCP should really
2165  * ignore them.
2166  */
2167 static inline int tcp_dupack_heuristics(const struct tcp_sock *tp)
2168 {
2169         return tcp_is_fack(tp) ? tp->fackets_out : tp->sacked_out + 1;
2170 }
2171
2172 static bool tcp_pause_early_retransmit(struct sock *sk, int flag)
2173 {
2174         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2175         unsigned long delay;
2176
2177         /* Delay early retransmit and entering fast recovery for
2178          * max(RTT/4, 2msec) unless ack has ECE mark, no RTT samples
2179          * available, or RTO is scheduled to fire first.
2180          */
2181         if (sysctl_tcp_early_retrans < 2 || (flag & FLAG_ECE) || !tp->srtt)
2182                 return false;
2183
2184         delay = max_t(unsigned long, (tp->srtt >> 5), msecs_to_jiffies(2));
2185         if (!time_after(inet_csk(sk)->icsk_timeout, (jiffies + delay)))
2186                 return false;
2187
2188         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS, delay, TCP_RTO_MAX);
2189         tp->early_retrans_delayed = 1;
2190         return true;
2191 }
2192
2193 static inline int tcp_skb_timedout(const struct sock *sk,
2194                                    const struct sk_buff *skb)
2195 {
2196         return tcp_time_stamp - TCP_SKB_CB(skb)->when > inet_csk(sk)->icsk_rto;
2197 }
2198
2199 static inline int tcp_head_timedout(const struct sock *sk)
2200 {
2201         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2202
2203         return tp->packets_out &&
2204                tcp_skb_timedout(sk, tcp_write_queue_head(sk));
2205 }
2206
2207 /* Linux NewReno/SACK/FACK/ECN state machine.
2208  * --------------------------------------
2209  *
2210  * "Open"       Normal state, no dubious events, fast path.
2211  * "Disorder"   In all the respects it is "Open",
2212  *              but requires a bit more attention. It is entered when
2213  *              we see some SACKs or dupacks. It is split of "Open"
2214  *              mainly to move some processing from fast path to slow one.
2215  * "CWR"        CWND was reduced due to some Congestion Notification event.
2216  *              It can be ECN, ICMP source quench, local device congestion.
2217  * "Recovery"   CWND was reduced, we are fast-retransmitting.
2218  * "Loss"       CWND was reduced due to RTO timeout or SACK reneging.
2219  *
2220  * tcp_fastretrans_alert() is entered:
2221  * - each incoming ACK, if state is not "Open"
2222  * - when arrived ACK is unusual, namely:
2223  *      * SACK
2224  *      * Duplicate ACK.
2225  *      * ECN ECE.
2226  *
2227  * Counting packets in flight is pretty simple.
2228  *
2229  *      in_flight = packets_out - left_out + retrans_out
2230  *
2231  *      packets_out is SND.NXT-SND.UNA counted in packets.
2232  *
2233  *      retrans_out is number of retransmitted segments.
2234  *
2235  *      left_out is number of segments left network, but not ACKed yet.
2236  *
2237  *              left_out = sacked_out + lost_out
2238  *
2239  *     sacked_out: Packets, which arrived to receiver out of order
2240  *                 and hence not ACKed. With SACKs this number is simply
2241  *                 amount of SACKed data. Even without SACKs
2242  *                 it is easy to give pretty reliable estimate of this number,
2243  *                 counting duplicate ACKs.
2244  *
2245  *       lost_out: Packets lost by network. TCP has no explicit
2246  *                 "loss notification" feedback from network (for now).
2247  *                 It means that this number can be only _guessed_.
2248  *                 Actually, it is the heuristics to predict lossage that
2249  *                 distinguishes different algorithms.
2250  *
2251  *      F.e. after RTO, when all the queue is considered as lost,
2252  *      lost_out = packets_out and in_flight = retrans_out.
2253  *
2254  *              Essentially, we have now two algorithms counting
2255  *              lost packets.
2256  *
2257  *              FACK: It is the simplest heuristics. As soon as we decided
2258  *              that something is lost, we decide that _all_ not SACKed
2259  *              packets until the most forward SACK are lost. I.e.
2260  *              lost_out = fackets_out - sacked_out and left_out = fackets_out.
2261  *              It is absolutely correct estimate, if network does not reorder
2262  *              packets. And it loses any connection to reality when reordering
2263  *              takes place. We use FACK by default until reordering
2264  *              is suspected on the path to this destination.
2265  *
2266  *              NewReno: when Recovery is entered, we assume that one segment
2267  *              is lost (classic Reno). While we are in Recovery and
2268  *              a partial ACK arrives, we assume that one more packet
2269  *              is lost (NewReno). This heuristics are the same in NewReno
2270  *              and SACK.
2271  *
2272  *  Imagine, that's all! Forget about all this shamanism about CWND inflation
2273  *  deflation etc. CWND is real congestion window, never inflated, changes
2274  *  only according to classic VJ rules.
2275  *
2276  * Really tricky (and requiring careful tuning) part of algorithm
2277  * is hidden in functions tcp_time_to_recover() and tcp_xmit_retransmit_queue().
2278  * The first determines the moment _when_ we should reduce CWND and,
2279  * hence, slow down forward transmission. In fact, it determines the moment
2280  * when we decide that hole is caused by loss, rather than by a reorder.
2281  *
2282  * tcp_xmit_retransmit_queue() decides, _what_ we should retransmit to fill
2283  * holes, caused by lost packets.
2284  *
2285  * And the most logically complicated part of algorithm is undo
2286  * heuristics. We detect false retransmits due to both too early
2287  * fast retransmit (reordering) and underestimated RTO, analyzing
2288  * timestamps and D-SACKs. When we detect that some segments were
2289  * retransmitted by mistake and CWND reduction was wrong, we undo
2290  * window reduction and abort recovery phase. This logic is hidden
2291  * inside several functions named tcp_try_undo_<something>.
2292  */
2293
2294 /* This function decides, when we should leave Disordered state
2295  * and enter Recovery phase, reducing congestion window.
2296  *
2297  * Main question: may we further continue forward transmission
2298  * with the same cwnd?
2299  */
2300 static bool tcp_time_to_recover(struct sock *sk, int flag)
2301 {
2302         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2303         __u32 packets_out;
2304
2305         /* Do not perform any recovery during F-RTO algorithm */
2306         if (tp->frto_counter)
2307                 return false;
2308
2309         /* Trick#1: The loss is proven. */
2310         if (tp->lost_out)
2311                 return true;
2312
2313         /* Not-A-Trick#2 : Classic rule... */
2314         if (tcp_dupack_heuristics(tp) > tp->reordering)
2315                 return true;
2316
2317         /* Trick#3 : when we use RFC2988 timer restart, fast
2318          * retransmit can be triggered by timeout of queue head.
2319          */
2320         if (tcp_is_fack(tp) && tcp_head_timedout(sk))
2321                 return true;
2322
2323         /* Trick#4: It is still not OK... But will it be useful to delay
2324          * recovery more?
2325          */
2326         packets_out = tp->packets_out;
2327         if (packets_out <= tp->reordering &&
2328             tp->sacked_out >= max_t(__u32, packets_out/2, sysctl_tcp_reordering) &&
2329             !tcp_may_send_now(sk)) {
2330                 /* We have nothing to send. This connection is limited
2331                  * either by receiver window or by application.
2332                  */
2333                 return true;
2334         }
2335
2336         /* If a thin stream is detected, retransmit after first
2337          * received dupack. Employ only if SACK is supported in order
2338          * to avoid possible corner-case series of spurious retransmissions
2339          * Use only if there are no unsent data.
2340          */
2341         if ((tp->thin_dupack || sysctl_tcp_thin_dupack) &&
2342             tcp_stream_is_thin(tp) && tcp_dupack_heuristics(tp) > 1 &&
2343             tcp_is_sack(tp) && !tcp_send_head(sk))
2344                 return true;
2345
2346         /* Trick#6: TCP early retransmit, per RFC5827.  To avoid spurious
2347          * retransmissions due to small network reorderings, we implement
2348          * Mitigation A.3 in the RFC and delay the retransmission for a short
2349          * interval if appropriate.
2350          */
2351         if (tp->do_early_retrans && !tp->retrans_out && tp->sacked_out &&
2352             (tp->packets_out == (tp->sacked_out + 1) && tp->packets_out < 4) &&
2353             !tcp_may_send_now(sk))
2354                 return !tcp_pause_early_retransmit(sk, flag);
2355
2356         return false;
2357 }
2358
2359 /* New heuristics: it is possible only after we switched to restart timer
2360  * each time when something is ACKed. Hence, we can detect timed out packets
2361  * during fast retransmit without falling to slow start.
2362  *
2363  * Usefulness of this as is very questionable, since we should know which of
2364  * the segments is the next to timeout which is relatively expensive to find
2365  * in general case unless we add some data structure just for that. The
2366  * current approach certainly won't find the right one too often and when it
2367  * finally does find _something_ it usually marks large part of the window
2368  * right away (because a retransmission with a larger timestamp blocks the
2369  * loop from advancing). -ij
2370  */
2371 static void tcp_timeout_skbs(struct sock *sk)
2372 {
2373         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2374         struct sk_buff *skb;
2375
2376         if (!tcp_is_fack(tp) || !tcp_head_timedout(sk))
2377                 return;
2378
2379         skb = tp->scoreboard_skb_hint;
2380         if (tp->scoreboard_skb_hint == NULL)
2381                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2382
2383         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2384                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2385                         break;
2386                 if (!tcp_skb_timedout(sk, skb))
2387                         break;
2388
2389                 tcp_skb_mark_lost(tp, skb);
2390         }
2391
2392         tp->scoreboard_skb_hint = skb;
2393
2394         tcp_verify_left_out(tp);
2395 }
2396
2397 /* Detect loss in event "A" above by marking head of queue up as lost.
2398  * For FACK or non-SACK(Reno) senders, the first "packets" number of segments
2399  * are considered lost. For RFC3517 SACK, a segment is considered lost if it
2400  * has at least tp->reordering SACKed seqments above it; "packets" refers to
2401  * the maximum SACKed segments to pass before reaching this limit.
2402  */
2403 static void tcp_mark_head_lost(struct sock *sk, int packets, int mark_head)
2404 {
2405         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2406         struct sk_buff *skb;
2407         int cnt, oldcnt;
2408         int err;
2409         unsigned int mss;
2410         /* Use SACK to deduce losses of new sequences sent during recovery */
2411         const u32 loss_high = tcp_is_sack(tp) ?  tp->snd_nxt : tp->high_seq;
2412
2413         WARN_ON(packets > tp->packets_out);
2414         if (tp->lost_skb_hint) {
2415                 skb = tp->lost_skb_hint;
2416                 cnt = tp->lost_cnt_hint;
2417                 /* Head already handled? */
2418                 if (mark_head && skb != tcp_write_queue_head(sk))
2419                         return;
2420         } else {
2421                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2422                 cnt = 0;
2423         }
2424
2425         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2426                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2427                         break;
2428                 /* TODO: do this better */
2429                 /* this is not the most efficient way to do this... */
2430                 tp->lost_skb_hint = skb;
2431                 tp->lost_cnt_hint = cnt;
2432
2433                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, loss_high))
2434                         break;
2435
2436                 oldcnt = cnt;
2437                 if (tcp_is_fack(tp) || tcp_is_reno(tp) ||
2438                     (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
2439                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
2440
2441                 if (cnt > packets) {
2442                         if ((tcp_is_sack(tp) && !tcp_is_fack(tp)) ||
2443                             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) ||
2444                             (oldcnt >= packets))
2445                                 break;
2446
2447                         mss = skb_shinfo(skb)->gso_size;
2448                         err = tcp_fragment(sk, skb, (packets - oldcnt) * mss, mss);
2449                         if (err < 0)
2450                                 break;
2451                         cnt = packets;
2452                 }
2453
2454                 tcp_skb_mark_lost(tp, skb);
2455
2456                 if (mark_head)
2457                         break;
2458         }
2459         tcp_verify_left_out(tp);
2460 }
2461
2462 /* Account newly detected lost packet(s) */
2463
2464 static void tcp_update_scoreboard(struct sock *sk, int fast_rexmit)
2465 {
2466         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2467
2468         if (tcp_is_reno(tp)) {
2469                 tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2470         } else if (tcp_is_fack(tp)) {
2471                 int lost = tp->fackets_out - tp->reordering;
2472                 if (lost <= 0)
2473                         lost = 1;
2474                 tcp_mark_head_lost(sk, lost, 0);
2475         } else {
2476                 int sacked_upto = tp->sacked_out - tp->reordering;
2477                 if (sacked_upto >= 0)
2478                         tcp_mark_head_lost(sk, sacked_upto, 0);
2479                 else if (fast_rexmit)
2480                         tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2481         }
2482
2483         tcp_timeout_skbs(sk);
2484 }
2485
2486 /* CWND moderation, preventing bursts due to too big ACKs
2487  * in dubious situations.
2488  */
2489 static inline void tcp_moderate_cwnd(struct tcp_sock *tp)
2490 {
2491         tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd,
2492                            tcp_packets_in_flight(tp) + tcp_max_burst(tp));
2493         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2494 }
2495
2496 /* Lower bound on congestion window is slow start threshold
2497  * unless congestion avoidance choice decides to overide it.
2498  */
2499 static inline u32 tcp_cwnd_min(const struct sock *sk)
2500 {
2501         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
2502
2503         return ca_ops->min_cwnd ? ca_ops->min_cwnd(sk) : tcp_sk(sk)->snd_ssthresh;
2504 }
2505
2506 /* Decrease cwnd each second ack. */
2507 static void tcp_cwnd_down(struct sock *sk, int flag)
2508 {
2509         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2510         int decr = tp->snd_cwnd_cnt + 1;
2511
2512         if ((flag & (FLAG_ANY_PROGRESS | FLAG_DSACKING_ACK)) ||
2513             (tcp_is_reno(tp) && !(flag & FLAG_NOT_DUP))) {
2514                 tp->snd_cwnd_cnt = decr & 1;
2515                 decr >>= 1;
2516
2517                 if (decr && tp->snd_cwnd > tcp_cwnd_min(sk))
2518                         tp->snd_cwnd -= decr;
2519
2520                 tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd, tcp_packets_in_flight(tp) + 1);
2521                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2522         }
2523 }
2524
2525 /* Nothing was retransmitted or returned timestamp is less
2526  * than timestamp of the first retransmission.
2527  */
2528 static inline bool tcp_packet_delayed(const struct tcp_sock *tp)
2529 {
2530         return !tp->retrans_stamp ||
2531                 (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2532                  before(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp));
2533 }
2534
2535 /* Undo procedures. */
2536
2537 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
2538 static void DBGUNDO(struct sock *sk, const char *msg)
2539 {
2540         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2541         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
2542
2543         if (sk->sk_family == AF_INET) {
2544                 pr_debug("Undo %s %pI4/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2545                          msg,
2546                          &inet->inet_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2547                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2548                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2549                          tp->packets_out);
2550         }
2551 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
2552         else if (sk->sk_family == AF_INET6) {
2553                 struct ipv6_pinfo *np = inet6_sk(sk);
2554                 pr_debug("Undo %s %pI6/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2555                          msg,
2556                          &np->daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2557                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2558                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2559                          tp->packets_out);
2560         }
2561 #endif
2562 }
2563 #else
2564 #define DBGUNDO(x...) do { } while (0)
2565 #endif
2566
2567 static void tcp_undo_cwr(struct sock *sk, const bool undo_ssthresh)
2568 {
2569         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2570
2571         if (tp->prior_ssthresh) {
2572                 const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2573
2574                 if (icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd)
2575                         tp->snd_cwnd = icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd(sk);
2576                 else
2577                         tp->snd_cwnd = max(tp->snd_cwnd, tp->snd_ssthresh << 1);
2578
2579                 if (undo_ssthresh && tp->prior_ssthresh > tp->snd_ssthresh) {
2580                         tp->snd_ssthresh = tp->prior_ssthresh;
2581                         TCP_ECN_withdraw_cwr(tp);
2582                 }
2583         } else {
2584                 tp->snd_cwnd = max(tp->snd_cwnd, tp->snd_ssthresh);
2585         }
2586         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2587 }
2588
2589 static inline bool tcp_may_undo(const struct tcp_sock *tp)
2590 {
2591         return tp->undo_marker && (!tp->undo_retrans || tcp_packet_delayed(tp));
2592 }
2593
2594 /* People celebrate: "We love our President!" */
2595 static bool tcp_try_undo_recovery(struct sock *sk)
2596 {
2597         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2598
2599         if (tcp_may_undo(tp)) {
2600                 int mib_idx;
2601
2602                 /* Happy end! We did not retransmit anything
2603                  * or our original transmission succeeded.
2604                  */
2605                 DBGUNDO(sk, inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss ? "loss" : "retrans");
2606                 tcp_undo_cwr(sk, true);
2607                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
2608                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO;
2609                 else
2610                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFULLUNDO;
2611
2612                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2613                 tp->undo_marker = 0;
2614         }
2615         if (tp->snd_una == tp->high_seq && tcp_is_reno(tp)) {
2616                 /* Hold old state until something *above* high_seq
2617                  * is ACKed. For Reno it is MUST to prevent false
2618                  * fast retransmits (RFC2582). SACK TCP is safe. */
2619                 tcp_moderate_cwnd(tp);
2620                 return true;
2621         }
2622         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2623         return false;
2624 }
2625
2626 /* Try to undo cwnd reduction, because D-SACKs acked all retransmitted data */
2627 static void tcp_try_undo_dsack(struct sock *sk)
2628 {
2629         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2630
2631         if (tp->undo_marker && !tp->undo_retrans) {
2632                 DBGUNDO(sk, "D-SACK");
2633                 tcp_undo_cwr(sk, true);
2634                 tp->undo_marker = 0;
2635                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKUNDO);
2636         }
2637 }
2638
2639 /* We can clear retrans_stamp when there are no retransmissions in the
2640  * window. It would seem that it is trivially available for us in
2641  * tp->retrans_out, however, that kind of assumptions doesn't consider
2642  * what will happen if errors occur when sending retransmission for the
2643  * second time. ...It could the that such segment has only
2644  * TCPCB_EVER_RETRANS set at the present time. It seems that checking
2645  * the head skb is enough except for some reneging corner cases that
2646  * are not worth the effort.
2647  *
2648  * Main reason for all this complexity is the fact that connection dying
2649  * time now depends on the validity of the retrans_stamp, in particular,
2650  * that successive retransmissions of a segment must not advance
2651  * retrans_stamp under any conditions.
2652  */
2653 static bool tcp_any_retrans_done(const struct sock *sk)
2654 {
2655         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2656         struct sk_buff *skb;
2657
2658         if (tp->retrans_out)
2659                 return true;
2660
2661         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2662         if (unlikely(skb && TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS))
2663                 return true;
2664
2665         return false;
2666 }
2667
2668 /* Undo during fast recovery after partial ACK. */
2669
2670 static int tcp_try_undo_partial(struct sock *sk, int acked)
2671 {
2672         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2673         /* Partial ACK arrived. Force Hoe's retransmit. */
2674         int failed = tcp_is_reno(tp) || (tcp_fackets_out(tp) > tp->reordering);
2675
2676         if (tcp_may_undo(tp)) {
2677                 /* Plain luck! Hole if filled with delayed
2678                  * packet, rather than with a retransmit.
2679                  */
2680                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2681                         tp->retrans_stamp = 0;
2682
2683                 tcp_update_reordering(sk, tcp_fackets_out(tp) + acked, 1);
2684
2685                 DBGUNDO(sk, "Hoe");
2686                 tcp_undo_cwr(sk, false);
2687                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPARTIALUNDO);
2688
2689                 /* So... Do not make Hoe's retransmit yet.
2690                  * If the first packet was delayed, the rest
2691                  * ones are most probably delayed as well.
2692                  */
2693                 failed = 0;
2694         }
2695         return failed;
2696 }
2697
2698 /* Undo during loss recovery after partial ACK. */
2699 static bool tcp_try_undo_loss(struct sock *sk)
2700 {
2701         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2702
2703         if (tcp_may_undo(tp)) {
2704                 struct sk_buff *skb;
2705                 tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2706                         if (skb == tcp_send_head(sk))
2707                                 break;
2708                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
2709                 }
2710
2711                 tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2712
2713                 DBGUNDO(sk, "partial loss");
2714                 tp->lost_out = 0;
2715                 tcp_undo_cwr(sk, true);
2716                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO);
2717                 inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2718                 tp->undo_marker = 0;
2719                 if (tcp_is_sack(tp))
2720                         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2721                 return true;
2722         }
2723         return false;
2724 }
2725
2726 static inline void tcp_complete_cwr(struct sock *sk)
2727 {
2728         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2729
2730         /* Do not moderate cwnd if it's already undone in cwr or recovery. */
2731         if (tp->undo_marker) {
2732                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_CWR) {
2733                         tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd, tp->snd_ssthresh);
2734                         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2735                 } else if (tp->snd_ssthresh < TCP_INFINITE_SSTHRESH) {
2736                         /* PRR algorithm. */
2737                         tp->snd_cwnd = tp->snd_ssthresh;
2738                         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2739                 }
2740         }
2741         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_COMPLETE_CWR);
2742 }
2743
2744 static void tcp_try_keep_open(struct sock *sk)
2745 {
2746         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2747         int state = TCP_CA_Open;
2748
2749         if (tcp_left_out(tp) || tcp_any_retrans_done(sk))
2750                 state = TCP_CA_Disorder;
2751
2752         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != state) {
2753                 tcp_set_ca_state(sk, state);
2754                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2755         }
2756 }
2757
2758 static void tcp_try_to_open(struct sock *sk, int flag)
2759 {
2760         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2761
2762         tcp_verify_left_out(tp);
2763
2764         if (!tp->frto_counter && !tcp_any_retrans_done(sk))
2765                 tp->retrans_stamp = 0;
2766
2767         if (flag & FLAG_ECE)
2768                 tcp_enter_cwr(sk, 1);
2769
2770         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR) {
2771                 tcp_try_keep_open(sk);
2772                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
2773                         tcp_moderate_cwnd(tp);
2774         } else {
2775                 tcp_cwnd_down(sk, flag);
2776         }
2777 }
2778
2779 static void tcp_mtup_probe_failed(struct sock *sk)
2780 {
2781         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2782
2783         icsk->icsk_mtup.search_high = icsk->icsk_mtup.probe_size - 1;
2784         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2785 }
2786
2787 static void tcp_mtup_probe_success(struct sock *sk)
2788 {
2789         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2790         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2791
2792         /* FIXME: breaks with very large cwnd */
2793         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2794         tp->snd_cwnd = tp->snd_cwnd *
2795                        tcp_mss_to_mtu(sk, tp->mss_cache) /
2796                        icsk->icsk_mtup.probe_size;
2797         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2798         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2799         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2800
2801         icsk->icsk_mtup.search_low = icsk->icsk_mtup.probe_size;
2802         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2803         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
2804 }
2805
2806 /* Do a simple retransmit without using the backoff mechanisms in
2807  * tcp_timer. This is used for path mtu discovery.
2808  * The socket is already locked here.
2809  */
2810 void tcp_simple_retransmit(struct sock *sk)
2811 {
2812         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2813         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2814         struct sk_buff *skb;
2815         unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
2816         u32 prior_lost = tp->lost_out;
2817
2818         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2819                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2820                         break;
2821                 if (tcp_skb_seglen(skb) > mss &&
2822                     !(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
2823                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2824                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
2825                                 tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
2826                         }
2827                         tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(tp, skb);
2828                 }
2829         }
2830
2831         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2832
2833         if (prior_lost == tp->lost_out)
2834                 return;
2835
2836         if (tcp_is_reno(tp))
2837                 tcp_limit_reno_sacked(tp);
2838
2839         tcp_verify_left_out(tp);
2840
2841         /* Don't muck with the congestion window here.
2842          * Reason is that we do not increase amount of _data_
2843          * in network, but units changed and effective
2844          * cwnd/ssthresh really reduced now.
2845          */
2846         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) {
2847                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2848                 tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2849                 tp->prior_ssthresh = 0;
2850                 tp->undo_marker = 0;
2851                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2852         }
2853         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2854 }
2855 EXPORT_SYMBOL(tcp_simple_retransmit);
2856
2857 /* This function implements the PRR algorithm, specifcally the PRR-SSRB
2858  * (proportional rate reduction with slow start reduction bound) as described in
2859  * http://www.ietf.org/id/draft-mathis-tcpm-proportional-rate-reduction-01.txt.
2860  * It computes the number of packets to send (sndcnt) based on packets newly
2861  * delivered:
2862  *   1) If the packets in flight is larger than ssthresh, PRR spreads the
2863  *      cwnd reductions across a full RTT.
2864  *   2) If packets in flight is lower than ssthresh (such as due to excess
2865  *      losses and/or application stalls), do not perform any further cwnd
2866  *      reductions, but instead slow start up to ssthresh.
2867  */
2868 static void tcp_update_cwnd_in_recovery(struct sock *sk, int newly_acked_sacked,
2869                                         int fast_rexmit, int flag)
2870 {
2871         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2872         int sndcnt = 0;
2873         int delta = tp->snd_ssthresh - tcp_packets_in_flight(tp);
2874
2875         if (tcp_packets_in_flight(tp) > tp->snd_ssthresh) {
2876                 u64 dividend = (u64)tp->snd_ssthresh * tp->prr_delivered +
2877                                tp->prior_cwnd - 1;
2878                 sndcnt = div_u64(dividend, tp->prior_cwnd) - tp->prr_out;
2879         } else {
2880                 sndcnt = min_t(int, delta,
2881                                max_t(int, tp->prr_delivered - tp->prr_out,
2882                                      newly_acked_sacked) + 1);
2883         }
2884
2885         sndcnt = max(sndcnt, (fast_rexmit ? 1 : 0));
2886         tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + sndcnt;
2887 }
2888
2889 static void tcp_enter_recovery(struct sock *sk, bool ece_ack)
2890 {
2891         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2892         int mib_idx;
2893
2894         if (tcp_is_reno(tp))
2895                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENORECOVERY;
2896         else
2897                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKRECOVERY;
2898
2899         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2900
2901         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2902         tp->prior_ssthresh = 0;
2903         tp->undo_marker = tp->snd_una;
2904         tp->undo_retrans = tp->retrans_out;
2905
2906         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
2907                 if (!ece_ack)
2908                         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2909                 tp->snd_ssthresh = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2910                 TCP_ECN_queue_cwr(tp);
2911         }
2912
2913         tp->bytes_acked = 0;
2914         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2915         tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
2916         tp->prr_delivered = 0;
2917         tp->prr_out = 0;
2918         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Recovery);
2919 }
2920
2921 /* Process an event, which can update packets-in-flight not trivially.
2922  * Main goal of this function is to calculate new estimate for left_out,
2923  * taking into account both packets sitting in receiver's buffer and
2924  * packets lost by network.
2925  *
2926  * Besides that it does CWND reduction, when packet loss is detected
2927  * and changes state of machine.
2928  *
2929  * It does _not_ decide what to send, it is made in function
2930  * tcp_xmit_retransmit_queue().
2931  */
2932 static void tcp_fastretrans_alert(struct sock *sk, int pkts_acked,
2933                                   int newly_acked_sacked, bool is_dupack,
2934                                   int flag)
2935 {
2936         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2937         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2938         int do_lost = is_dupack || ((flag & FLAG_DATA_SACKED) &&
2939                                     (tcp_fackets_out(tp) > tp->reordering));
2940         int fast_rexmit = 0;
2941
2942         if (WARN_ON(!tp->packets_out && tp->sacked_out))
2943                 tp->sacked_out = 0;
2944         if (WARN_ON(!tp->sacked_out && tp->fackets_out))
2945                 tp->fackets_out = 0;
2946
2947         /* Now state machine starts.
2948          * A. ECE, hence prohibit cwnd undoing, the reduction is required. */
2949         if (flag & FLAG_ECE)
2950                 tp->prior_ssthresh = 0;
2951
2952         /* B. In all the states check for reneging SACKs. */
2953         if (tcp_check_sack_reneging(sk, flag))
2954                 return;
2955
2956         /* C. Check consistency of the current state. */
2957         tcp_verify_left_out(tp);
2958
2959         /* D. Check state exit conditions. State can be terminated
2960          *    when high_seq is ACKed. */
2961         if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open) {
2962                 WARN_ON(tp->retrans_out != 0);
2963                 tp->retrans_stamp = 0;
2964         } else if (!before(tp->snd_una, tp->high_seq)) {
2965                 switch (icsk->icsk_ca_state) {
2966                 case TCP_CA_Loss:
2967                         icsk->icsk_retransmits = 0;
2968                         if (tcp_try_undo_recovery(sk))
2969                                 return;
2970                         break;
2971
2972                 case TCP_CA_CWR:
2973                         /* CWR is to be held something *above* high_seq
2974                          * is ACKed for CWR bit to reach receiver. */
2975                         if (tp->snd_una != tp->high_seq) {
2976                                 tcp_complete_cwr(sk);
2977                                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2978                         }
2979                         break;
2980
2981                 case TCP_CA_Recovery:
2982                         if (tcp_is_reno(tp))
2983                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2984                         if (tcp_try_undo_recovery(sk))
2985                                 return;
2986                         tcp_complete_cwr(sk);
2987                         break;
2988                 }
2989         }
2990
2991         /* E. Process state. */
2992         switch (icsk->icsk_ca_state) {
2993         case TCP_CA_Recovery:
2994                 if (!(flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) {
2995                         if (tcp_is_reno(tp) && is_dupack)
2996                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2997                 } else
2998                         do_lost = tcp_try_undo_partial(sk, pkts_acked);
2999                 break;
3000         case TCP_CA_Loss:
3001                 if (flag & FLAG_DATA_ACKED)
3002                         icsk->icsk_retransmits = 0;
3003                 if (tcp_is_reno(tp) && flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
3004                         tcp_reset_reno_sack(tp);
3005                 if (!tcp_try_undo_loss(sk)) {
3006                         tcp_moderate_cwnd(tp);
3007                         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3008                         return;
3009                 }
3010                 if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
3011                         return;
3012                 /* Loss is undone; fall through to processing in Open state. */
3013         default:
3014                 if (tcp_is_reno(tp)) {
3015                         if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
3016                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
3017                         if (is_dupack)
3018                                 tcp_add_reno_sack(sk);
3019                 }
3020
3021                 if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder)
3022                         tcp_try_undo_dsack(sk);
3023
3024                 if (!tcp_time_to_recover(sk, flag)) {
3025                         tcp_try_to_open(sk, flag);
3026                         return;
3027                 }
3028
3029                 /* MTU probe failure: don't reduce cwnd */
3030                 if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR &&
3031                     icsk->icsk_mtup.probe_size &&
3032                     tp->snd_una == tp->mtu_probe.probe_seq_start) {
3033                         tcp_mtup_probe_failed(sk);
3034                         /* Restores the reduction we did in tcp_mtup_probe() */
3035                         tp->snd_cwnd++;
3036                         tcp_simple_retransmit(sk);
3037                         return;
3038                 }
3039
3040                 /* Otherwise enter Recovery state */
3041                 tcp_enter_recovery(sk, (flag & FLAG_ECE));
3042                 fast_rexmit = 1;
3043         }
3044
3045         if (do_lost || (tcp_is_fack(tp) && tcp_head_timedout(sk)))
3046                 tcp_update_scoreboard(sk, fast_rexmit);
3047         tp->prr_delivered += newly_acked_sacked;
3048         tcp_update_cwnd_in_recovery(sk, newly_acked_sacked, fast_rexmit, flag);
3049         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3050 }
3051
3052 void tcp_valid_rtt_meas(struct sock *sk, u32 seq_rtt)
3053 {
3054         tcp_rtt_estimator(sk, seq_rtt);
3055         tcp_set_rto(sk);
3056         inet_csk(sk)->icsk_backoff = 0;
3057 }
3058 EXPORT_SYMBOL(tcp_valid_rtt_meas);
3059
3060 /* Read draft-ietf-tcplw-high-performance before mucking
3061  * with this code. (Supersedes RFC1323)
3062  */
3063 static void tcp_ack_saw_tstamp(struct sock *sk, int flag)
3064 {
3065         /* RTTM Rule: A TSecr value received in a segment is used to
3066          * update the averaged RTT measurement only if the segment
3067          * acknowledges some new data, i.e., only if it advances the
3068          * left edge of the send window.
3069          *
3070          * See draft-ietf-tcplw-high-performance-00, section 3.3.
3071          * 1998/04/10 Andrey V. Savochkin <saw@msu.ru>
3072          *
3073          * Changed: reset backoff as soon as we see the first valid sample.
3074          * If we do not, we get strongly overestimated rto. With timestamps
3075          * samples are accepted even from very old segments: f.e., when rtt=1
3076          * increases to 8, we retransmit 5 times and after 8 seconds delayed
3077          * answer arrives rto becomes 120 seconds! If at least one of segments
3078          * in window is lost... Voila.                          --ANK (010210)
3079          */
3080         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3081
3082         tcp_valid_rtt_meas(sk, tcp_time_stamp - tp->rx_opt.rcv_tsecr);
3083 }
3084
3085 static void tcp_ack_no_tstamp(struct sock *sk, u32 seq_rtt, int flag)
3086 {
3087         /* We don't have a timestamp. Can only use
3088          * packets that are not retransmitted to determine
3089          * rtt estimates. Also, we must not reset the
3090          * backoff for rto until we get a non-retransmitted
3091          * packet. This allows us to deal with a situation
3092          * where the network delay has increased suddenly.
3093          * I.e. Karn's algorithm. (SIGCOMM '87, p5.)
3094          */
3095
3096         if (flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)
3097                 return;
3098
3099         tcp_valid_rtt_meas(sk, seq_rtt);
3100 }
3101
3102 static inline void tcp_ack_update_rtt(struct sock *sk, const int flag,
3103                                       const s32 seq_rtt)
3104 {
3105         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3106         /* Note that peer MAY send zero echo. In this case it is ignored. (rfc1323) */
3107         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
3108                 tcp_ack_saw_tstamp(sk, flag);
3109         else if (seq_rtt >= 0)
3110                 tcp_ack_no_tstamp(sk, seq_rtt, flag);
3111 }
3112
3113 static void tcp_cong_avoid(struct sock *sk, u32 ack, u32 in_flight)
3114 {
3115         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3116         icsk->icsk_ca_ops->cong_avoid(sk, ack, in_flight);
3117         tcp_sk(sk)->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
3118 }
3119
3120 /* Restart timer after forward progress on connection.
3121  * RFC2988 recommends to restart timer to now+rto.
3122  */
3123 void tcp_rearm_rto(struct sock *sk)
3124 {
3125         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3126
3127         if (!tp->packets_out) {
3128                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS);
3129         } else {
3130                 u32 rto = inet_csk(sk)->icsk_rto;
3131                 /* Offset the time elapsed after installing regular RTO */
3132                 if (tp->early_retrans_delayed) {
3133                         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_head(sk);
3134                         const u32 rto_time_stamp = TCP_SKB_CB(skb)->when + rto;
3135                         s32 delta = (s32)(rto_time_stamp - tcp_time_stamp);
3136                         /* delta may not be positive if the socket is locked
3137                          * when the delayed ER timer fires and is rescheduled.
3138                          */
3139                         if (delta > 0)
3140                                 rto = delta;
3141                 }
3142                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS, rto,
3143                                           TCP_RTO_MAX);
3144         }
3145         tp->early_retrans_delayed = 0;
3146 }
3147
3148 /* This function is called when the delayed ER timer fires. TCP enters
3149  * fast recovery and performs fast-retransmit.
3150  */
3151 void tcp_resume_early_retransmit(struct sock *sk)
3152 {
3153         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3154
3155         tcp_rearm_rto(sk);
3156
3157         /* Stop if ER is disabled after the delayed ER timer is scheduled */
3158         if (!tp->do_early_retrans)
3159                 return;
3160
3161         tcp_enter_recovery(sk, false);
3162         tcp_update_scoreboard(sk, 1);
3163         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3164 }
3165
3166 /* If we get here, the whole TSO packet has not been acked. */
3167 static u32 tcp_tso_acked(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3168 {
3169         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3170         u32 packets_acked;
3171
3172         BUG_ON(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una));
3173
3174         packets_acked = tcp_skb_pcount(skb);
3175         if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3176                 return 0;
3177         packets_acked -= tcp_skb_pcount(skb);
3178
3179         if (packets_acked) {
3180                 BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) == 0);
3181                 BUG_ON(!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq));
3182         }
3183
3184         return packets_acked;
3185 }
3186
3187 /* Remove acknowledged frames from the retransmission queue. If our packet
3188  * is before the ack sequence we can discard it as it's confirmed to have
3189  * arrived at the other end.
3190  */
3191 static int tcp_clean_rtx_queue(struct sock *sk, int prior_fackets,
3192                                u32 prior_snd_una)
3193 {
3194         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3195         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3196         struct sk_buff *skb;
3197         u32 now = tcp_time_stamp;
3198         int fully_acked = true;
3199         int flag = 0;
3200         u32 pkts_acked = 0;
3201         u32 reord = tp->packets_out;
3202         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
3203         s32 seq_rtt = -1;
3204         s32 ca_seq_rtt = -1;
3205         ktime_t last_ackt = net_invalid_timestamp();
3206
3207         while ((skb = tcp_write_queue_head(sk)) && skb != tcp_send_head(sk)) {
3208                 struct tcp_skb_cb *scb = TCP_SKB_CB(skb);
3209                 u32 acked_pcount;
3210                 u8 sacked = scb->sacked;
3211
3212                 /* Determine how many packets and what bytes were acked, tso and else */
3213                 if (after(scb->end_seq, tp->snd_una)) {
3214                         if (tcp_skb_pcount(skb) == 1 ||
3215                             !after(tp->snd_una, scb->seq))
3216                                 break;
3217
3218                         acked_pcount = tcp_tso_acked(sk, skb);
3219                         if (!acked_pcount)
3220                                 break;
3221
3222                         fully_acked = false;
3223                 } else {
3224                         acked_pcount = tcp_skb_pcount(skb);
3225                 }
3226
3227                 if (sacked & TCPCB_RETRANS) {
3228                         if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
3229                                 tp->retrans_out -= acked_pcount;
3230                         flag |= FLAG_RETRANS_DATA_ACKED;
3231                         ca_seq_rtt = -1;
3232                         seq_rtt = -1;
3233                         if ((flag & FLAG_DATA_ACKED) || (acked_pcount > 1))
3234                                 flag |= FLAG_NONHEAD_RETRANS_ACKED;
3235                 } else {
3236                         ca_seq_rtt = now - scb->when;
3237                         last_ackt = skb->tstamp;
3238                         if (seq_rtt < 0) {
3239                                 seq_rtt = ca_seq_rtt;
3240                         }
3241                         if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
3242                                 reord = min(pkts_acked, reord);
3243                 }
3244
3245                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
3246                         tp->sacked_out -= acked_pcount;
3247                 if (sacked & TCPCB_LOST)
3248                         tp->lost_out -= acked_pcount;
3249
3250                 tp->packets_out -= acked_pcount;
3251                 pkts_acked += acked_pcount;
3252
3253                 /* Initial outgoing SYN's get put onto the write_queue
3254                  * just like anything else we transmit.  It is not
3255                  * true data, and if we misinform our callers that
3256                  * this ACK acks real data, we will erroneously exit
3257                  * connection startup slow start one packet too
3258                  * quickly.  This is severely frowned upon behavior.
3259                  */
3260                 if (!(scb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3261                         flag |= FLAG_DATA_ACKED;
3262                 } else {
3263                         flag |= FLAG_SYN_ACKED;
3264                         tp->retrans_stamp = 0;
3265                 }
3266
3267                 if (!fully_acked)
3268                         break;
3269
3270                 tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
3271                 sk_wmem_free_skb(sk, skb);
3272                 tp->scoreboard_skb_hint = NULL;
3273                 if (skb == tp->retransmit_skb_hint)
3274                         tp->retransmit_skb_hint = NULL;
3275                 if (skb == tp->lost_skb_hint)
3276                         tp->lost_skb_hint = NULL;
3277         }
3278
3279         if (likely(between(tp->snd_up, prior_snd_una, tp->snd_una)))
3280                 tp->snd_up = tp->snd_una;
3281
3282         if (skb && (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
3283                 flag |= FLAG_SACK_RENEGING;
3284
3285         if (flag & FLAG_ACKED) {
3286                 const struct tcp_congestion_ops *ca_ops
3287                         = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
3288
3289                 if (unlikely(icsk->icsk_mtup.probe_size &&
3290                              !after(tp->mtu_probe.probe_seq_end, tp->snd_una))) {
3291                         tcp_mtup_probe_success(sk);
3292                 }
3293
3294                 tcp_ack_update_rtt(sk, flag, seq_rtt);
3295                 tcp_rearm_rto(sk);
3296
3297                 if (tcp_is_reno(tp)) {
3298                         tcp_remove_reno_sacks(sk, pkts_acked);
3299                 } else {
3300                         int delta;
3301
3302                         /* Non-retransmitted hole got filled? That's reordering */
3303                         if (reord < prior_fackets)
3304                                 tcp_update_reordering(sk, tp->fackets_out - reord, 0);
3305
3306                         delta = tcp_is_fack(tp) ? pkts_acked :
3307                                                   prior_sacked - tp->sacked_out;
3308                         tp->lost_cnt_hint -= min(tp->lost_cnt_hint, delta);
3309                 }
3310
3311                 tp->fackets_out -= min(pkts_acked, tp->fackets_out);
3312
3313                 if (ca_ops->pkts_acked) {
3314                         s32 rtt_us = -1;
3315
3316                         /* Is the ACK triggering packet unambiguous? */
3317                         if (!(flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)) {
3318                                 /* High resolution needed and available? */
3319                                 if (ca_ops->flags & TCP_CONG_RTT_STAMP &&
3320                                     !ktime_equal(last_ackt,
3321                                                  net_invalid_timestamp()))
3322                                         rtt_us = ktime_us_delta(ktime_get_real(),
3323                                                                 last_ackt);
3324                                 else if (ca_seq_rtt >= 0)
3325                                         rtt_us = jiffies_to_usecs(ca_seq_rtt);
3326                         }
3327
3328                         ca_ops->pkts_acked(sk, pkts_acked, rtt_us);
3329                 }
3330         }
3331
3332 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3333         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
3334         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
3335         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
3336         if (!tp->packets_out && tcp_is_sack(tp)) {
3337                 icsk = inet_csk(sk);
3338                 if (tp->lost_out) {
3339                         pr_debug("Leak l=%u %d\n",
3340                                  tp->lost_out, icsk->icsk_ca_state);
3341                         tp->lost_out = 0;
3342                 }
3343                 if (tp->sacked_out) {
3344                         pr_debug("Leak s=%u %d\n",
3345                                  tp->sacked_out, icsk->icsk_ca_state);
3346                         tp->sacked_out = 0;
3347                 }
3348                 if (tp->retrans_out) {
3349                         pr_debug("Leak r=%u %d\n",
3350                                  tp->retrans_out, icsk->icsk_ca_state);
3351                         tp->retrans_out = 0;
3352                 }
3353         }
3354 #endif
3355         return flag;
3356 }
3357
3358 static void tcp_ack_probe(struct sock *sk)
3359 {
3360         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3361         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3362
3363         /* Was it a usable window open? */
3364
3365         if (!after(TCP_SKB_CB(tcp_send_head(sk))->end_seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3366                 icsk->icsk_backoff = 0;
3367                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0);
3368                 /* Socket must be waked up by subsequent tcp_data_snd_check().
3369                  * This function is not for random using!
3370                  */
3371         } else {
3372                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3373                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff, TCP_RTO_MAX),
3374                                           TCP_RTO_MAX);
3375         }
3376 }
3377
3378 static inline bool tcp_ack_is_dubious(const struct sock *sk, const int flag)
3379 {
3380         return !(flag & FLAG_NOT_DUP) || (flag & FLAG_CA_ALERT) ||
3381                 inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open;
3382 }
3383
3384 static inline bool tcp_may_raise_cwnd(const struct sock *sk, const int flag)
3385 {
3386         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3387         return (!(flag & FLAG_ECE) || tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh) &&
3388                 !((1 << inet_csk(sk)->icsk_ca_state) & (TCPF_CA_Recovery | TCPF_CA_CWR));
3389 }
3390
3391 /* Check that window update is acceptable.
3392  * The function assumes that snd_una<=ack<=snd_next.
3393  */
3394 static inline bool tcp_may_update_window(const struct tcp_sock *tp,
3395                                         const u32 ack, const u32 ack_seq,
3396                                         const u32 nwin)
3397 {
3398         return  after(ack, tp->snd_una) ||
3399                 after(ack_seq, tp->snd_wl1) ||
3400                 (ack_seq == tp->snd_wl1 && nwin > tp->snd_wnd);
3401 }
3402
3403 /* Update our send window.
3404  *
3405  * Window update algorithm, described in RFC793/RFC1122 (used in linux-2.2
3406  * and in FreeBSD. NetBSD's one is even worse.) is wrong.
3407  */
3408 static int tcp_ack_update_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, u32 ack,
3409                                  u32 ack_seq)
3410 {
3411         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3412         int flag = 0;
3413         u32 nwin = ntohs(tcp_hdr(skb)->window);
3414
3415         if (likely(!tcp_hdr(skb)->syn))
3416                 nwin <<= tp->rx_opt.snd_wscale;
3417
3418         if (tcp_may_update_window(tp, ack, ack_seq, nwin)) {
3419                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3420                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3421
3422                 if (tp->snd_wnd != nwin) {
3423                         tp->snd_wnd = nwin;
3424
3425                         /* Note, it is the only place, where
3426                          * fast path is recovered for sending TCP.
3427                          */
3428                         tp->pred_flags = 0;
3429                         tcp_fast_path_check(sk);
3430
3431                         if (nwin > tp->max_window) {
3432                                 tp->max_window = nwin;
3433                                 tcp_sync_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie);
3434                         }
3435                 }
3436         }
3437
3438         tp->snd_una = ack;
3439
3440         return flag;
3441 }
3442
3443 /* A very conservative spurious RTO response algorithm: reduce cwnd and
3444  * continue in congestion avoidance.
3445  */
3446 static void tcp_conservative_spur_to_response(struct tcp_sock *tp)
3447 {
3448         tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd, tp->snd_ssthresh);
3449         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
3450         tp->bytes_acked = 0;
3451         TCP_ECN_queue_cwr(tp);
3452         tcp_moderate_cwnd(tp);
3453 }
3454
3455 /* A conservative spurious RTO response algorithm: reduce cwnd using
3456  * rate halving and continue in congestion avoidance.
3457  */
3458 static void tcp_ratehalving_spur_to_response(struct sock *sk)
3459 {
3460         tcp_enter_cwr(sk, 0);
3461 }
3462
3463 static void tcp_undo_spur_to_response(struct sock *sk, int flag)
3464 {
3465         if (flag & FLAG_ECE)
3466                 tcp_ratehalving_spur_to_response(sk);
3467         else
3468                 tcp_undo_cwr(sk, true);
3469 }
3470
3471 /* F-RTO spurious RTO detection algorithm (RFC4138)
3472  *
3473  * F-RTO affects during two new ACKs following RTO (well, almost, see inline
3474  * comments). State (ACK number) is kept in frto_counter. When ACK advances
3475  * window (but not to or beyond highest sequence sent before RTO):
3476  *   On First ACK,  send two new segments out.
3477  *   On Second ACK, RTO was likely spurious. Do spurious response (response
3478  *                  algorithm is not part of the F-RTO detection algorithm
3479  *                  given in RFC4138 but can be selected separately).
3480  * Otherwise (basically on duplicate ACK), RTO was (likely) caused by a loss
3481  * and TCP falls back to conventional RTO recovery. F-RTO allows overriding
3482  * of Nagle, this is done using frto_counter states 2 and 3, when a new data
3483  * segment of any size sent during F-RTO, state 2 is upgraded to 3.
3484  *
3485  * Rationale: if the RTO was spurious, new ACKs should arrive from the
3486  * original window even after we transmit two new data segments.
3487  *
3488  * SACK version:
3489  *   on first step, wait until first cumulative ACK arrives, then move to
3490  *   the second step. In second step, the next ACK decides.
3491  *
3492  * F-RTO is implemented (mainly) in four functions:
3493  *   - tcp_use_frto() is used to determine if TCP is can use F-RTO
3494  *   - tcp_enter_frto() prepares TCP state on RTO if F-RTO is used, it is
3495  *     called when tcp_use_frto() showed green light
3496  *   - tcp_process_frto() handles incoming ACKs during F-RTO algorithm
3497  *   - tcp_enter_frto_loss() is called if there is not enough evidence
3498  *     to prove that the RTO is indeed spurious. It transfers the control
3499  *     from F-RTO to the conventional RTO recovery
3500  */
3501 static bool tcp_process_frto(struct sock *sk, int flag)
3502 {
3503         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3504
3505         tcp_verify_left_out(tp);
3506
3507         /* Duplicate the behavior from Loss state (fastretrans_alert) */
3508         if (flag & FLAG_DATA_ACKED)
3509                 inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3510
3511         if ((flag & FLAG_NONHEAD_RETRANS_ACKED) ||
3512             ((tp->frto_counter >= 2) && (flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)))
3513                 tp->undo_marker = 0;
3514
3515         if (!before(tp->snd_una, tp->frto_highmark)) {
3516                 tcp_enter_frto_loss(sk, (tp->frto_counter == 1 ? 2 : 3), flag);
3517                 return true;
3518         }
3519
3520         if (!tcp_is_sackfrto(tp)) {
3521                 /* RFC4138 shortcoming in step 2; should also have case c):
3522                  * ACK isn't duplicate nor advances window, e.g., opposite dir
3523                  * data, winupdate
3524                  */
3525                 if (!(flag & FLAG_ANY_PROGRESS) && (flag & FLAG_NOT_DUP))
3526                         return true;
3527
3528                 if (!(flag & FLAG_DATA_ACKED)) {
3529                         tcp_enter_frto_loss(sk, (tp->frto_counter == 1 ? 0 : 3),
3530                                             flag);
3531                         return true;
3532                 }
3533         } else {
3534                 if (!(flag & FLAG_DATA_ACKED) && (tp->frto_counter == 1)) {
3535                         /* Prevent sending of new data. */
3536                         tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd,
3537                                            tcp_packets_in_flight(tp));
3538                         return true;
3539                 }
3540
3541                 if ((tp->frto_counter >= 2) &&
3542                     (!(flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS) ||
3543                      ((flag & FLAG_DATA_SACKED) &&
3544                       !(flag & FLAG_ONLY_ORIG_SACKED)))) {
3545                         /* RFC4138 shortcoming (see comment above) */
3546                         if (!(flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS) &&
3547                             (flag & FLAG_NOT_DUP))
3548                                 return true;
3549
3550                         tcp_enter_frto_loss(sk, 3, flag);
3551                         return true;
3552                 }
3553         }
3554
3555         if (tp->frto_counter == 1) {
3556                 /* tcp_may_send_now needs to see updated state */
3557                 tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + 2;
3558                 tp->frto_counter = 2;
3559
3560                 if (!tcp_may_send_now(sk))
3561                         tcp_enter_frto_loss(sk, 2, flag);
3562
3563                 return true;
3564         } else {
3565                 switch (sysctl_tcp_frto_response) {
3566                 case 2:
3567                         tcp_undo_spur_to_response(sk, flag);
3568                         break;
3569                 case 1:
3570                         tcp_conservative_spur_to_response(tp);
3571                         break;
3572                 default:
3573                         tcp_ratehalving_spur_to_response(sk);
3574                         break;
3575                 }
3576                 tp->frto_counter = 0;
3577                 tp->undo_marker = 0;
3578                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSPURIOUSRTOS);
3579         }
3580         return false;
3581 }
3582
3583 /* This routine deals with incoming acks, but not outgoing ones. */
3584 static int tcp_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int flag)
3585 {
3586         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3587         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3588         u32 prior_snd_una = tp->snd_una;
3589         u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3590         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3591         bool is_dupack = false;
3592         u32 prior_in_flight;
3593         u32 prior_fackets;
3594         int prior_packets;
3595         int prior_sacked = tp->sacked_out;
3596         int pkts_acked = 0;
3597         int newly_acked_sacked = 0;
3598         bool frto_cwnd = false;
3599
3600         /* If the ack is older than previous acks
3601          * then we can probably ignore it.
3602          */
3603         if (before(ack, prior_snd_una))
3604                 goto old_ack;
3605
3606         /* If the ack includes data we haven't sent yet, discard
3607          * this segment (RFC793 Section 3.9).
3608          */
3609         if (after(ack, tp->snd_nxt))
3610                 goto invalid_ack;
3611
3612         if (tp->early_retrans_delayed)
3613                 tcp_rearm_rto(sk);
3614
3615         if (after(ack, prior_snd_una))
3616                 flag |= FLAG_SND_UNA_ADVANCED;
3617
3618         if (sysctl_tcp_abc) {
3619                 if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR)
3620                         tp->bytes_acked += ack - prior_snd_una;
3621                 else if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
3622                         /* we assume just one segment left network */
3623                         tp->bytes_acked += min(ack - prior_snd_una,
3624                                                tp->mss_cache);
3625         }
3626
3627         prior_fackets = tp->fackets_out;
3628         prior_in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
3629
3630         if (!(flag & FLAG_SLOWPATH) && after(ack, prior_snd_una)) {
3631                 /* Window is constant, pure forward advance.
3632                  * No more checks are required.
3633                  * Note, we use the fact that SND.UNA>=SND.WL2.
3634                  */
3635                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3636                 tp->snd_una = ack;
3637                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3638
3639                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_FAST_ACK);
3640
3641                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPACKS);
3642         } else {
3643                 if (ack_seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
3644                         flag |= FLAG_DATA;
3645                 else
3646                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPUREACKS);
3647
3648                 flag |= tcp_ack_update_window(sk, skb, ack, ack_seq);
3649
3650                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked)
3651                         flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una);
3652
3653                 if (TCP_ECN_rcv_ecn_echo(tp, tcp_hdr(skb)))
3654                         flag |= FLAG_ECE;
3655
3656                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_SLOW_ACK);
3657         }
3658
3659         /* We passed data and got it acked, remove any soft error
3660          * log. Something worked...
3661          */
3662         sk->sk_err_soft = 0;
3663         icsk->icsk_probes_out = 0;
3664         tp->rcv_tstamp = tcp_time_stamp;
3665         prior_packets = tp->packets_out;
3666         if (!prior_packets)
3667                 goto no_queue;
3668
3669         /* See if we can take anything off of the retransmit queue. */
3670         flag |= tcp_clean_rtx_queue(sk, prior_fackets, prior_snd_una);
3671
3672         pkts_acked = prior_packets - tp->packets_out;
3673         newly_acked_sacked = (prior_packets - prior_sacked) -
3674                              (tp->packets_out - tp->sacked_out);
3675
3676         if (tp->frto_counter)
3677                 frto_cwnd = tcp_process_frto(sk, flag);
3678         /* Guarantee sacktag reordering detection against wrap-arounds */
3679         if (before(tp->frto_highmark, tp->snd_una))
3680                 tp->frto_highmark = 0;
3681
3682         if (tcp_ack_is_dubious(sk, flag)) {
3683                 /* Advance CWND, if state allows this. */
3684                 if ((flag & FLAG_DATA_ACKED) && !frto_cwnd &&
3685                     tcp_may_raise_cwnd(sk, flag))
3686                         tcp_cong_avoid(sk, ack, prior_in_flight);
3687                 is_dupack = !(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED | FLAG_NOT_DUP));
3688                 tcp_fastretrans_alert(sk, pkts_acked, newly_acked_sacked,
3689                                       is_dupack, flag);
3690         } else {
3691                 if ((flag & FLAG_DATA_ACKED) && !frto_cwnd)
3692                         tcp_cong_avoid(sk, ack, prior_in_flight);
3693         }
3694
3695         if ((flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS) || !(flag & FLAG_NOT_DUP)) {
3696                 struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3697                 if (dst)
3698                         dst_confirm(dst);
3699         }
3700         return 1;
3701
3702 no_queue:
3703         /* If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction. */
3704         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK)
3705                 tcp_fastretrans_alert(sk, pkts_acked, newly_acked_sacked,
3706                                       is_dupack, flag);
3707         /* If this ack opens up a zero window, clear backoff.  It was
3708          * being used to time the probes, and is probably far higher than
3709          * it needs to be for normal retransmission.
3710          */
3711         if (tcp_send_head(sk))
3712                 tcp_ack_probe(sk);
3713         return 1;
3714
3715 invalid_ack:
3716         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u after %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3717         return -1;
3718
3719 old_ack:
3720         /* If data was SACKed, tag it and see if we should send more data.
3721          * If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction.
3722          */
3723         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked) {
3724                 flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una);
3725                 newly_acked_sacked = tp->sacked_out - prior_sacked;
3726                 tcp_fastretrans_alert(sk, pkts_acked, newly_acked_sacked,
3727                                       is_dupack, flag);
3728         }
3729
3730         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u before %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3731         return 0;
3732 }
3733
3734 /* Look for tcp options. Normally only called on SYN and SYNACK packets.
3735  * But, this can also be called on packets in the established flow when
3736  * the fast version below fails.
3737  */
3738 void tcp_parse_options(const struct sk_buff *skb, struct tcp_options_received *opt_rx,
3739                        const u8 **hvpp, int estab,
3740                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
3741 {
3742         const unsigned char *ptr;
3743         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3744         int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr);
3745
3746         ptr = (const unsigned char *)(th + 1);
3747         opt_rx->saw_tstamp = 0;
3748
3749         while (length > 0) {
3750                 int opcode = *ptr++;
3751                 int opsize;
3752
3753                 switch (opcode) {
3754                 case TCPOPT_EOL:
3755                         return;
3756                 case TCPOPT_NOP:        /* Ref: RFC 793 section 3.1 */
3757                         length--;
3758                         continue;
3759                 default:
3760                         opsize = *ptr++;
3761                         if (opsize < 2) /* "silly options" */
3762                                 return;
3763                         if (opsize > length)
3764                                 return; /* don't parse partial options */
3765                         switch (opcode) {
3766                         case TCPOPT_MSS:
3767                                 if (opsize == TCPOLEN_MSS && th->syn && !estab) {
3768                                         u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
3769                                         if (in_mss) {
3770                                                 if (opt_rx->user_mss &&
3771                                                     opt_rx->user_mss < in_mss)
3772                                                         in_mss = opt_rx->user_mss;
3773                                                 opt_rx->mss_clamp = in_mss;
3774                                         }
3775                                 }
3776                                 break;
3777                         case TCPOPT_WINDOW:
3778                                 if (opsize == TCPOLEN_WINDOW && th->syn &&
3779                                     !estab && sysctl_tcp_window_scaling) {
3780                                         __u8 snd_wscale = *(__u8 *)ptr;
3781                                         opt_rx->wscale_ok = 1;
3782                                         if (snd_wscale > 14) {
3783                                                 net_info_ratelimited("%s: Illegal window scaling value %d >14 received\n",
3784                                                                      __func__,
3785                                                                      snd_wscale);
3786                                                 snd_wscale = 14;
3787                                         }
3788                                         opt_rx->snd_wscale = snd_wscale;
3789                                 }
3790                                 break;
3791                         case TCPOPT_TIMESTAMP:
3792                                 if ((opsize == TCPOLEN_TIMESTAMP) &&
3793                                     ((estab && opt_rx->tstamp_ok) ||
3794                                      (!estab && sysctl_tcp_timestamps))) {
3795                                         opt_rx->saw_tstamp = 1;
3796                                         opt_rx->rcv_tsval = get_unaligned_be32(ptr);
3797                                         opt_rx->rcv_tsecr = get_unaligned_be32(ptr + 4);
3798                                 }
3799                                 break;
3800                         case TCPOPT_SACK_PERM:
3801                                 if (opsize == TCPOLEN_SACK_PERM && th->syn &&
3802                                     !estab && sysctl_tcp_sack) {
3803                                         opt_rx->sack_ok = TCP_SACK_SEEN;
3804                                         tcp_sack_reset(opt_rx);
3805                                 }
3806                                 break;
3807
3808                         case TCPOPT_SACK:
3809                                 if ((opsize >= (TCPOLEN_SACK_BASE + TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)) &&
3810                                    !((opsize - TCPOLEN_SACK_BASE) % TCPOLEN_SACK_PERBLOCK) &&
3811                                    opt_rx->sack_ok) {
3812                                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = (ptr - 2) - (unsigned char *)th;
3813                                 }
3814                                 break;
3815 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3816                         case TCPOPT_MD5SIG:
3817                                 /*
3818                                  * The MD5 Hash has already been
3819                                  * checked (see tcp_v{4,6}_do_rcv()).
3820                                  */
3821                                 break;
3822 #endif
3823                         case TCPOPT_COOKIE:
3824                                 /* This option is variable length.
3825                                  */
3826                                 switch (opsize) {
3827                                 case TCPOLEN_COOKIE_BASE:
3828                                         /* not yet implemented */
3829                                         break;
3830                                 case TCPOLEN_COOKIE_PAIR:
3831                                         /* not yet implemented */
3832                                         break;
3833                                 case TCPOLEN_COOKIE_MIN+0:
3834                                 case TCPOLEN_COOKIE_MIN+2:
3835                                 case TCPOLEN_COOKIE_MIN+4:
3836                                 case TCPOLEN_COOKIE_MIN+6:
3837                                 case TCPOLEN_COOKIE_MAX:
3838                                         /* 16-bit multiple */
3839                                         opt_rx->cookie_plus = opsize;
3840                                         *hvpp = ptr;
3841                                         break;
3842                                 default:
3843                                         /* ignore option */
3844                                         break;
3845                                 }
3846                                 break;
3847
3848                         case TCPOPT_EXP:
3849                                 /* Fast Open option shares code 254 using a
3850                                  * 16 bits magic number. It's valid only in
3851                                  * SYN or SYN-ACK with an even size.
3852                                  */
3853                                 if (opsize < TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE ||
3854                                     get_unaligned_be16(ptr) != TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC ||
3855                                     foc == NULL || !th->syn || (opsize & 1))
3856                                         break;
3857                                 foc->len = opsize - TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE;
3858                                 if (foc->len >= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MIN &&
3859                                     foc->len <= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MAX)
3860                                         memcpy(foc->val, ptr + 2, foc->len);
3861                                 else if (foc->len != 0)
3862                                         foc->len = -1;
3863                                 break;
3864
3865                         }
3866                         ptr += opsize-2;
3867                         length -= opsize;
3868                 }
3869         }
3870 }
3871 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_options);
3872
3873 static bool tcp_parse_aligned_timestamp(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
3874 {
3875         const __be32 *ptr = (const __be32 *)(th + 1);
3876
3877         if (*ptr == htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16)
3878                           | (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) | TCPOLEN_TIMESTAMP)) {
3879                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 1;
3880                 ++ptr;
3881                 tp->rx_opt.rcv_tsval = ntohl(*ptr);
3882                 ++ptr;
3883                 tp->rx_opt.rcv_tsecr = ntohl(*ptr);
3884                 return true;
3885         }
3886         return false;
3887 }
3888
3889 /* Fast parse options. This hopes to only see timestamps.
3890  * If it is wrong it falls back on tcp_parse_options().
3891  */
3892 static bool tcp_fast_parse_options(const struct sk_buff *skb,
3893                                    const struct tcphdr *th,
3894                                    struct tcp_sock *tp, const u8 **hvpp)
3895 {
3896         /* In the spirit of fast parsing, compare doff directly to constant
3897          * values.  Because equality is used, short doff can be ignored here.
3898          */
3899         if (th->doff == (sizeof(*th) / 4)) {
3900                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
3901                 return false;
3902         } else if (tp->rx_opt.tstamp_ok &&
3903                    th->doff == ((sizeof(*th) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) / 4)) {
3904                 if (tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
3905                         return true;
3906         }
3907         tcp_parse_options(skb, &tp->rx_opt, hvpp, 1, NULL);
3908         return true;
3909 }
3910
3911 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3912 /*
3913  * Parse MD5 Signature option
3914  */
3915 const u8 *tcp_parse_md5sig_option(const struct tcphdr *th)
3916 {
3917         int length = (th->doff << 2) - sizeof(*th);
3918         const u8 *ptr = (const u8 *)(th + 1);
3919
3920         /* If the TCP option is too short, we can short cut */
3921         if (length < TCPOLEN_MD5SIG)
3922                 return NULL;
3923
3924         while (length > 0) {
3925                 int opcode = *ptr++;
3926                 int opsize;
3927
3928                 switch(opcode) {
3929                 case TCPOPT_EOL:
3930                         return NULL;
3931                 case TCPOPT_NOP:
3932                         length--;
3933                         continue;
3934                 default:
3935                         opsize = *ptr++;
3936                         if (opsize < 2 || opsize > length)
3937                                 return NULL;
3938                         if (opcode == TCPOPT_MD5SIG)
3939                                 return opsize == TCPOLEN_MD5SIG ? ptr : NULL;
3940                 }
3941                 ptr += opsize - 2;
3942                 length -= opsize;
3943         }
3944         return NULL;
3945 }
3946 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_md5sig_option);
3947 #endif
3948
3949 static inline void tcp_store_ts_recent(struct tcp_sock *tp)
3950 {
3951         tp->rx_opt.ts_recent = tp->rx_opt.rcv_tsval;
3952         tp->rx_opt.ts_recent_stamp = get_seconds();
3953 }
3954
3955 static inline void tcp_replace_ts_recent(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3956 {
3957         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && !after(seq, tp->rcv_wup)) {
3958                 /* PAWS bug workaround wrt. ACK frames, the PAWS discard
3959                  * extra check below makes sure this can only happen
3960                  * for pure ACK frames.  -DaveM
3961                  *
3962                  * Not only, also it occurs for expired timestamps.
3963                  */
3964
3965                 if (tcp_paws_check(&tp->rx_opt, 0))
3966                         tcp_store_ts_recent(tp);
3967         }
3968 }
3969
3970 /* Sorry, PAWS as specified is broken wrt. pure-ACKs -DaveM
3971  *
3972  * It is not fatal. If this ACK does _not_ change critical state (seqs, window)
3973  * it can pass through stack. So, the following predicate verifies that
3974  * this segment is not used for anything but congestion avoidance or
3975  * fast retransmit. Moreover, we even are able to eliminate most of such
3976  * second order effects, if we apply some small "replay" window (~RTO)
3977  * to timestamp space.
3978  *
3979  * All these measures still do not guarantee that we reject wrapped ACKs
3980  * on networks with high bandwidth, when sequence space is recycled fastly,
3981  * but it guarantees that such events will be very rare and do not affect
3982  * connection seriously. This doesn't look nice, but alas, PAWS is really
3983  * buggy extension.
3984  *
3985  * [ Later note. Even worse! It is buggy for segments _with_ data. RFC
3986  * states that events when retransmit arrives after original data are rare.
3987  * It is a blatant lie. VJ forgot about fast retransmit! 8)8) It is
3988  * the biggest problem on large power networks even with minor reordering.
3989  * OK, let's give it small replay window. If peer clock is even 1hz, it is safe
3990  * up to bandwidth of 18Gigabit/sec. 8) ]
3991  */
3992
3993 static int tcp_disordered_ack(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3994 {
3995         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3996         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3997         u32 seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3998         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3999
4000         return (/* 1. Pure ACK with correct sequence number. */
4001                 (th->ack && seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq && seq == tp->rcv_nxt) &&
4002
4003                 /* 2. ... and duplicate ACK. */
4004                 ack == tp->snd_una &&
4005
4006                 /* 3. ... and does not update window. */
4007                 !tcp_may_update_window(tp, ack, seq, ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale) &&
4008
4009                 /* 4. ... and sits in replay window. */
4010                 (s32)(tp->rx_opt.ts_recent - tp->rx_opt.rcv_tsval) <= (inet_csk(sk)->icsk_rto * 1024) / HZ);
4011 }
4012
4013 static inline bool tcp_paws_discard(const struct sock *sk,
4014                                    const struct sk_buff *skb)
4015 {
4016         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4017
4018         return !tcp_paws_check(&tp->rx_opt, TCP_PAWS_WINDOW) &&
4019                !tcp_disordered_ack(sk, skb);
4020 }
4021
4022 /* Check segment sequence number for validity.
4023  *
4024  * Segment controls are considered valid, if the segment
4025  * fits to the window after truncation to the window. Acceptability
4026  * of data (and SYN, FIN, of course) is checked separately.
4027  * See tcp_data_queue(), for example.
4028  *
4029  * Also, controls (RST is main one) are accepted using RCV.WUP instead
4030  * of RCV.NXT. Peer still did not advance his SND.UNA when we
4031  * delayed ACK, so that hisSND.UNA<=ourRCV.WUP.
4032  * (borrowed from freebsd)
4033  */
4034
4035 static inline bool tcp_sequence(const struct tcp_sock *tp, u32 seq, u32 end_seq)
4036 {
4037         return  !before(end_seq, tp->rcv_wup) &&
4038                 !after(seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp));
4039 }
4040
4041 /* When we get a reset we do this. */
4042 static void tcp_reset(struct sock *sk)
4043 {
4044         /* We want the right error as BSD sees it (and indeed as we do). */
4045         switch (sk->sk_state) {
4046         case TCP_SYN_SENT:
4047                 sk->sk_err = ECONNREFUSED;
4048                 break;
4049         case TCP_CLOSE_WAIT:
4050                 sk->sk_err = EPIPE;
4051                 break;
4052         case TCP_CLOSE:
4053                 return;
4054         default:
4055                 sk->sk_err = ECONNRESET;
4056         }
4057         /* This barrier is coupled with smp_rmb() in tcp_poll() */
4058         smp_wmb();
4059
4060         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4061                 sk->sk_error_report(sk);
4062
4063         tcp_done(sk);
4064 }
4065
4066 /*
4067  *      Process the FIN bit. This now behaves as it is supposed to work
4068  *      and the FIN takes effect when it is validly part of sequence
4069  *      space. Not before when we get holes.
4070  *
4071  *      If we are ESTABLISHED, a received fin moves us to CLOSE-WAIT
4072  *      (and thence onto LAST-ACK and finally, CLOSE, we never enter
4073  *      TIME-WAIT)
4074  *
4075  *      If we are in FINWAIT-1, a received FIN indicates simultaneous
4076  *      close and we go into CLOSING (and later onto TIME-WAIT)
4077  *
4078  *      If we are in FINWAIT-2, a received FIN moves us to TIME-WAIT.
4079  */
4080 static void tcp_fin(struct sock *sk)
4081 {
4082         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4083
4084         inet_csk_schedule_ack(sk);
4085
4086         sk->sk_shutdown |= RCV_SHUTDOWN;
4087         sock_set_flag(sk, SOCK_DONE);
4088
4089         switch (sk->sk_state) {
4090         case TCP_SYN_RECV:
4091         case TCP_ESTABLISHED:
4092                 /* Move to CLOSE_WAIT */
4093                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSE_WAIT);
4094                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 1;
4095                 break;
4096
4097         case TCP_CLOSE_WAIT:
4098         case TCP_CLOSING:
4099                 /* Received a retransmission of the FIN, do
4100                  * nothing.
4101                  */
4102                 break;
4103         case TCP_LAST_ACK:
4104                 /* RFC793: Remain in the LAST-ACK state. */
4105                 break;
4106
4107         case TCP_FIN_WAIT1:
4108                 /* This case occurs when a simultaneous close
4109                  * happens, we must ack the received FIN and
4110                  * enter the CLOSING state.
4111                  */
4112                 tcp_send_ack(sk);
4113                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSING);
4114                 break;
4115         case TCP_FIN_WAIT2:
4116                 /* Received a FIN -- send ACK and enter TIME_WAIT. */
4117                 tcp_send_ack(sk);
4118                 tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
4119                 break;
4120         default:
4121                 /* Only TCP_LISTEN and TCP_CLOSE are left, in these
4122                  * cases we should never reach this piece of code.
4123                  */
4124                 pr_err("%s: Impossible, sk->sk_state=%d\n",
4125                        __func__, sk->sk_state);
4126                 break;
4127         }
4128
4129         /* It _is_ possible, that we have something out-of-order _after_ FIN.
4130          * Probably, we should reset in this case. For now drop them.
4131          */
4132         __skb_queue_purge(&tp->out_of_order_queue);
4133         if (tcp_is_sack(tp))
4134                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4135         sk_mem_reclaim(sk);
4136
4137         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
4138                 sk->sk_state_change(sk);
4139
4140                 /* Do not send POLL_HUP for half duplex close. */
4141                 if (sk->sk_shutdown == SHUTDOWN_MASK ||
4142                     sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4143                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_HUP);
4144                 else
4145                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);
4146         }
4147 }
4148
4149 static inline bool tcp_sack_extend(struct tcp_sack_block *sp, u32 seq,
4150                                   u32 end_seq)
4151 {
4152         if (!after(seq, sp->end_seq) && !after(sp->start_seq, end_seq)) {
4153                 if (before(seq, sp->start_seq))
4154                         sp->start_seq = seq;
4155                 if (after(end_seq, sp->end_seq))
4156                         sp->end_seq = end_seq;
4157                 return true;
4158         }
4159         return false;
4160 }
4161
4162 static void tcp_dsack_set(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4163 {
4164         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4165
4166         if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_dsack) {
4167                 int mib_idx;
4168
4169                 if (before(seq, tp->rcv_nxt))
4170                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOLDSENT;
4171                 else
4172                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOFOSENT;
4173
4174                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
4175
4176                 tp->rx_opt.dsack = 1;
4177                 tp->duplicate_sack[0].start_seq = seq;
4178                 tp->duplicate_sack[0].end_seq = end_seq;
4179         }
4180 }
4181
4182 static void tcp_dsack_extend(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4183 {
4184         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4185
4186         if (!tp->rx_opt.dsack)
4187                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4188         else
4189                 tcp_sack_extend(tp->duplicate_sack, seq, end_seq);
4190 }
4191
4192 static void tcp_send_dupack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4193 {
4194         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4195
4196         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
4197             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4198                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4199                 tcp_enter_quickack_mode(sk);
4200
4201                 if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_dsack) {
4202                         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4203
4204                         if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))
4205                                 end_seq = tp->rcv_nxt;
4206                         tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq);
4207                 }
4208         }
4209
4210         tcp_send_ack(sk);
4211 }
4212
4213 /* These routines update the SACK block as out-of-order packets arrive or
4214  * in-order packets close up the sequence space.
4215  */
4216 static void tcp_sack_maybe_coalesce(struct tcp_sock *tp)
4217 {
4218         int this_sack;
4219         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4220         struct tcp_sack_block *swalk = sp + 1;
4221
4222         /* See if the recent change to the first SACK eats into
4223          * or hits the sequence space of other SACK blocks, if so coalesce.
4224          */
4225         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;) {
4226                 if (tcp_sack_extend(sp, swalk->start_seq, swalk->end_seq)) {
4227                         int i;
4228
4229                         /* Zap SWALK, by moving every further SACK up by one slot.
4230                          * Decrease num_sacks.
4231                          */
4232                         tp->rx_opt.num_sacks--;
4233                         for (i = this_sack; i < tp->rx_opt.num_sacks; i++)
4234                                 sp[i] = sp[i + 1];
4235                         continue;
4236                 }
4237                 this_sack++, swalk++;
4238         }
4239 }
4240
4241 static void tcp_sack_new_ofo_skb(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4242 {
4243         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4244         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4245         int cur_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4246         int this_sack;
4247
4248         if (!cur_sacks)
4249                 goto new_sack;
4250
4251         for (this_sack = 0; this_sack < cur_sacks; this_sack++, sp++) {
4252                 if (tcp_sack_extend(sp, seq, end_seq)) {
4253                         /* Rotate this_sack to the first one. */
4254                         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4255                                 swap(*sp, *(sp - 1));
4256                         if (cur_sacks > 1)
4257                                 tcp_sack_maybe_coalesce(tp);
4258                         return;
4259                 }
4260         }
4261
4262         /* Could not find an adjacent existing SACK, build a new one,
4263          * put it at the front, and shift everyone else down.  We
4264          * always know there is at least one SACK present already here.
4265          *
4266          * If the sack array is full, forget about the last one.
4267          */
4268         if (this_sack >= TCP_NUM_SACKS) {
4269                 this_sack--;
4270                 tp->rx_opt.num_sacks--;
4271                 sp--;
4272         }
4273         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4274                 *sp = *(sp - 1);
4275
4276 new_sack:
4277         /* Build the new head SACK, and we're done. */
4278         sp->start_seq = seq;
4279         sp->end_seq = end_seq;
4280         tp->rx_opt.num_sacks++;
4281 }
4282
4283 /* RCV.NXT advances, some SACKs should be eaten. */
4284
4285 static void tcp_sack_remove(struct tcp_sock *tp)
4286 {
4287         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4288         int num_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4289         int this_sack;
4290
4291         /* Empty ofo queue, hence, all the SACKs are eaten. Clear. */
4292         if (skb_queue_empty(&tp->out_of_order_queue)) {
4293                 tp->rx_opt.num_sacks = 0;
4294                 return;
4295         }
4296
4297         for (this_sack = 0; this_sack < num_sacks;) {
4298                 /* Check if the start of the sack is covered by RCV.NXT. */
4299                 if (!before(tp->rcv_nxt, sp->start_seq)) {
4300                         int i;
4301
4302                         /* RCV.NXT must cover all the block! */
4303                         WARN_ON(before(tp->rcv_nxt, sp->end_seq));
4304
4305                         /* Zap this SACK, by moving forward any other SACKS. */
4306                         for (i=this_sack+1; i < num_sacks; i++)
4307                                 tp->selective_acks[i-1] = tp->selective_acks[i];
4308                         num_sacks--;
4309                         continue;
4310                 }
4311                 this_sack++;
4312                 sp++;
4313         }
4314         tp->rx_opt.num_sacks = num_sacks;
4315 }
4316
4317 /* This one checks to see if we can put data from the
4318  * out_of_order queue into the receive_queue.
4319  */
4320 static void tcp_ofo_queue(struct sock *sk)
4321 {
4322         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4323         __u32 dsack_high = tp->rcv_nxt;
4324         struct sk_buff *skb;
4325
4326         while ((skb = skb_peek(&tp->out_of_order_queue)) != NULL) {
4327                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
4328                         break;
4329
4330                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack_high)) {
4331                         __u32 dsack = dsack_high;
4332                         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, dsack_high))
4333                                 dsack_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4334                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack);
4335                 }
4336
4337                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
4338                         SOCK_DEBUG(sk, "ofo packet was already received\n");
4339                         __skb_unlink(skb, &tp->out_of_order_queue);
4340                         __kfree_skb(skb);
4341                         continue;
4342                 }
4343                 SOCK_DEBUG(sk, "ofo requeuing : rcv_next %X seq %X - %X\n",
4344                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4345                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4346
4347                 __skb_unlink(skb, &tp->out_of_order_queue);
4348                 __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4349                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4350                 if (tcp_hdr(skb)->fin)
4351                         tcp_fin(sk);
4352         }
4353 }
4354
4355 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk);
4356 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk);
4357
4358 static int tcp_try_rmem_schedule(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4359                                  unsigned int size)
4360 {
4361         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf ||
4362             !sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4363
4364                 if (tcp_prune_queue(sk) < 0)
4365                         return -1;
4366
4367                 if (!sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4368                         if (!tcp_prune_ofo_queue(sk))
4369                                 return -1;
4370
4371                         if (!sk_rmem_schedule(sk, skb, size))
4372                                 return -1;
4373                 }
4374         }
4375         return 0;
4376 }
4377
4378 /**
4379  * tcp_try_coalesce - try to merge skb to prior one
4380  * @sk: socket
4381  * @to: prior buffer
4382  * @from: buffer to add in queue
4383  * @fragstolen: pointer to boolean
4384  *
4385  * Before queueing skb @from after @to, try to merge them
4386  * to reduce overall memory use and queue lengths, if cost is small.
4387  * Packets in ofo or receive queues can stay a long time.
4388  * Better try to coalesce them right now to avoid future collapses.
4389  * Returns true if caller should free @from instead of queueing it
4390  */
4391 static bool tcp_try_coalesce(struct sock *sk,
4392                              struct sk_buff *to,
4393                              struct sk_buff *from,
4394                              bool *fragstolen)
4395 {
4396         int delta;
4397
4398         *fragstolen = false;
4399
4400         if (tcp_hdr(from)->fin)
4401                 return false;
4402
4403         /* Its possible this segment overlaps with prior segment in queue */
4404         if (TCP_SKB_CB(from)->seq != TCP_SKB_CB(to)->end_seq)
4405                 return false;
4406
4407         if (!skb_try_coalesce(to, from, fragstolen, &delta))
4408                 return false;
4409
4410         atomic_add(delta, &sk->sk_rmem_alloc);
4411         sk_mem_charge(sk, delta);
4412         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOALESCE);
4413         TCP_SKB_CB(to)->end_seq = TCP_SKB_CB(from)->end_seq;
4414         TCP_SKB_CB(to)->ack_seq = TCP_SKB_CB(from)->ack_seq;
4415         return true;
4416 }
4417
4418 static void tcp_data_queue_ofo(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4419 {
4420         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4421         struct sk_buff *skb1;
4422         u32 seq, end_seq;
4423
4424         TCP_ECN_check_ce(tp, skb);
4425
4426         if (unlikely(tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))) {
4427                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFODROP);
4428                 __kfree_skb(skb);
4429                 return;
4430         }
4431
4432         /* Disable header prediction. */
4433         tp->pred_flags = 0;
4434         inet_csk_schedule_ack(sk);
4435
4436         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOQUEUE);
4437         SOCK_DEBUG(sk, "out of order segment: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4438                    tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4439
4440         skb1 = skb_peek_tail(&tp->out_of_order_queue);
4441         if (!skb1) {
4442                 /* Initial out of order segment, build 1 SACK. */
4443                 if (tcp_is_sack(tp)) {
4444                         tp->rx_opt.num_sacks = 1;
4445                         tp->selective_acks[0].start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4446                         tp->selective_acks[0].end_seq =
4447                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4448                 }
4449                 __skb_queue_head(&tp->out_of_order_queue, skb);
4450                 goto end;
4451         }
4452
4453         seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4454         end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4455
4456         if (seq == TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq) {
4457                 bool fragstolen;
4458
4459                 if (!tcp_try_coalesce(sk, skb1, skb, &fragstolen)) {
4460                         __skb_queue_after(&tp->out_of_order_queue, skb1, skb);
4461                 } else {
4462                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4463                         skb = NULL;
4464                 }
4465
4466                 if (!tp->rx_opt.num_sacks ||
4467                     tp->selective_acks[0].end_seq != seq)
4468                         goto add_sack;
4469
4470                 /* Common case: data arrive in order after hole. */
4471                 tp->selective_acks[0].end_seq = end_seq;
4472                 goto end;
4473         }
4474
4475         /* Find place to insert this segment. */
4476         while (1) {
4477                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb1)->seq, seq))
4478                         break;
4479                 if (skb_queue_is_first(&tp->out_of_order_queue, skb1)) {
4480                         skb1 = NULL;
4481                         break;
4482                 }
4483                 skb1 = skb_queue_prev(&tp->out_of_order_queue, skb1);
4484         }
4485
4486         /* Do skb overlap to previous one? */
4487         if (skb1 && before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4488                 if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4489                         /* All the bits are present. Drop. */
4490                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4491                         __kfree_skb(skb);
4492                         skb = NULL;
4493                         tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4494                         goto add_sack;
4495                 }
4496                 if (after(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4497                         /* Partial overlap. */
4498                         tcp_dsack_set(sk, seq,
4499                                       TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4500                 } else {
4501                         if (skb_queue_is_first(&tp->out_of_order_queue,
4502                                                skb1))
4503                                 skb1 = NULL;
4504                         else
4505                                 skb1 = skb_queue_prev(
4506                                         &tp->out_of_order_queue,
4507                                         skb1);
4508                 }
4509         }
4510         if (!skb1)
4511                 __skb_queue_head(&tp->out_of_order_queue, skb);
4512         else
4513                 __skb_queue_after(&tp->out_of_order_queue, skb1, skb);
4514
4515         /* And clean segments covered by new one as whole. */
4516         while (!skb_queue_is_last(&tp->out_of_order_queue, skb)) {
4517                 skb1 = skb_queue_next(&tp->out_of_order_queue, skb);
4518
4519                 if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4520                         break;
4521                 if (before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4522                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4523                                          end_seq);
4524                         break;
4525                 }
4526                 __skb_unlink(skb1, &tp->out_of_order_queue);
4527                 tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4528                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4529                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4530                 __kfree_skb(skb1);
4531         }
4532
4533 add_sack:
4534         if (tcp_is_sack(tp))
4535                 tcp_sack_new_ofo_skb(sk, seq, end_seq);
4536 end:
4537         if (skb)
4538                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4539 }
4540
4541 static int __must_check tcp_queue_rcv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int hdrlen,
4542                   bool *fragstolen)
4543 {
4544         int eaten;
4545         struct sk_buff *tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4546
4547         __skb_pull(skb, hdrlen);
4548         eaten = (tail &&
4549                  tcp_try_coalesce(sk, tail, skb, fragstolen)) ? 1 : 0;
4550         tcp_sk(sk)->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4551         if (!eaten) {
4552                 __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4553                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4554         }
4555         return eaten;
4556 }
4557
4558 int tcp_send_rcvq(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size)
4559 {
4560         struct sk_buff *skb = NULL;
4561         struct tcphdr *th;
4562         bool fragstolen;
4563
4564         skb = alloc_skb(size + sizeof(*th), sk->sk_allocation);
4565         if (!skb)
4566                 goto err;
4567
4568         if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, size + sizeof(*th)))
4569                 goto err_free;
4570
4571         th = (struct tcphdr *)skb_put(skb, sizeof(*th));
4572         skb_reset_transport_header(skb);
4573         memset(th, 0, sizeof(*th));
4574
4575         if (memcpy_fromiovec(skb_put(skb, size), msg->msg_iov, size))
4576                 goto err_free;
4577
4578         TCP_SKB_CB(skb)->seq = tcp_sk(sk)->rcv_nxt;
4579         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + size;
4580         TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tcp_sk(sk)->snd_una - 1;
4581
4582         if (tcp_queue_rcv(sk, skb, sizeof(*th), &fragstolen)) {
4583                 WARN_ON_ONCE(fragstolen); /* should not happen */
4584                 __kfree_skb(skb);
4585         }
4586         return size;
4587
4588 err_free:
4589         kfree_skb(skb);
4590 err:
4591         return -ENOMEM;
4592 }
4593
4594 static void tcp_data_queue(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4595 {
4596         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
4597         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4598         int eaten = -1;
4599         bool fragstolen = false;
4600
4601         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
4602                 goto drop;
4603
4604         skb_dst_drop(skb);
4605         __skb_pull(skb, th->doff * 4);
4606
4607         TCP_ECN_accept_cwr(tp, skb);
4608
4609         tp->rx_opt.dsack = 0;
4610
4611         /*  Queue data for delivery to the user.
4612          *  Packets in sequence go to the receive queue.
4613          *  Out of sequence packets to the out_of_order_queue.
4614          */
4615         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt) {
4616                 if (tcp_receive_window(tp) == 0)
4617                         goto out_of_window;
4618
4619                 /* Ok. In sequence. In window. */
4620                 if (tp->ucopy.task == current &&
4621                     tp->copied_seq == tp->rcv_nxt && tp->ucopy.len &&
4622                     sock_owned_by_user(sk) && !tp->urg_data) {
4623                         int chunk = min_t(unsigned int, skb->len,
4624                                           tp->ucopy.len);
4625
4626                         __set_current_state(TASK_RUNNING);
4627
4628                         local_bh_enable();
4629                         if (!skb_copy_datagram_iovec(skb, 0, tp->ucopy.iov, chunk)) {
4630                                 tp->ucopy.len -= chunk;
4631                                 tp->copied_seq += chunk;
4632                                 eaten = (chunk == skb->len);
4633                                 tcp_rcv_space_adjust(sk);
4634                         }
4635                         local_bh_disable();
4636                 }
4637
4638                 if (eaten <= 0) {
4639 queue_and_out:
4640                         if (eaten < 0 &&
4641                             tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))
4642                                 goto drop;
4643
4644                         eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, 0, &fragstolen);
4645                 }
4646                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4647                 if (skb->len)
4648                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
4649                 if (th->fin)
4650                         tcp_fin(sk);
4651
4652                 if (!skb_queue_empty(&tp->out_of_order_queue)) {
4653                         tcp_ofo_queue(sk);
4654
4655                         /* RFC2581. 4.2. SHOULD send immediate ACK, when
4656                          * gap in queue is filled.
4657                          */
4658                         if (skb_queue_empty(&tp->out_of_order_queue))
4659                                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 0;
4660                 }
4661
4662                 if (tp->rx_opt.num_sacks)
4663                         tcp_sack_remove(tp);
4664
4665                 tcp_fast_path_check(sk);
4666
4667                 if (eaten > 0)
4668                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4669                 else if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4670                         sk->sk_data_ready(sk, 0);
4671                 return;
4672         }
4673
4674         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
4675                 /* A retransmit, 2nd most common case.  Force an immediate ack. */
4676                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4677                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4678
4679 out_of_window:
4680                 tcp_enter_quickack_mode(sk);
4681                 inet_csk_schedule_ack(sk);
4682 drop:
4683                 __kfree_skb(skb);
4684                 return;
4685         }
4686
4687         /* Out of window. F.e. zero window probe. */
4688         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp)))
4689                 goto out_of_window;
4690
4691         tcp_enter_quickack_mode(sk);
4692
4693         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4694                 /* Partial packet, seq < rcv_next < end_seq */
4695                 SOCK_DEBUG(sk, "partial packet: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4696                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4697                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4698
4699                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt);
4700
4701                 /* If window is closed, drop tail of packet. But after
4702                  * remembering D-SACK for its head made in previous line.
4703                  */
4704                 if (!tcp_receive_window(tp))
4705                         goto out_of_window;
4706                 goto queue_and_out;
4707         }
4708
4709         tcp_data_queue_ofo(sk, skb);
4710 }
4711
4712 static struct sk_buff *tcp_collapse_one(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4713                                         struct sk_buff_head *list)
4714 {
4715         struct sk_buff *next = NULL;
4716
4717         if (!skb_queue_is_last(list, skb))
4718                 next = skb_queue_next(list, skb);
4719
4720         __skb_unlink(skb, list);
4721         __kfree_skb(skb);
4722         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOLLAPSED);
4723
4724         return next;
4725 }
4726
4727 /* Collapse contiguous sequence of skbs head..tail with
4728  * sequence numbers start..end.
4729  *
4730  * If tail is NULL, this means until the end of the list.
4731  *
4732  * Segments with FIN/SYN are not collapsed (only because this
4733  * simplifies code)
4734  */
4735 static void
4736 tcp_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff_head *list,
4737              struct sk_buff *head, struct sk_buff *tail,
4738              u32 start, u32 end)
4739 {
4740         struct sk_buff *skb, *n;
4741         bool end_of_skbs;
4742
4743         /* First, check that queue is collapsible and find
4744          * the point where collapsing can be useful. */
4745         skb = head;
4746 restart:
4747         end_of_skbs = true;
4748         skb_queue_walk_from_safe(list, skb, n) {
4749                 if (skb == tail)
4750                         break;
4751                 /* No new bits? It is possible on ofo queue. */
4752                 if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4753                         skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list);
4754                         if (!skb)
4755                                 break;
4756                         goto restart;
4757                 }
4758
4759                 /* The first skb to collapse is:
4760                  * - not SYN/FIN and
4761                  * - bloated or contains data before "start" or
4762                  *   overlaps to the next one.
4763                  */
4764                 if (!tcp_hdr(skb)->syn && !tcp_hdr(skb)->fin &&
4765                     (tcp_win_from_space(skb->truesize) > skb->len ||
4766                      before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start))) {
4767                         end_of_skbs = false;
4768                         break;
4769                 }
4770
4771                 if (!skb_queue_is_last(list, skb)) {
4772                         struct sk_buff *next = skb_queue_next(list, skb);
4773                         if (next != tail &&
4774                             TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(next)->seq) {
4775                                 end_of_skbs = false;
4776                                 break;
4777                         }
4778                 }
4779
4780                 /* Decided to skip this, advance start seq. */
4781                 start = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4782         }
4783         if (end_of_skbs || tcp_hdr(skb)->syn || tcp_hdr(skb)->fin)
4784                 return;
4785
4786         while (before(start, end)) {
4787                 struct sk_buff *nskb;
4788                 unsigned int header = skb_headroom(skb);
4789                 int copy = SKB_MAX_ORDER(header, 0);
4790
4791                 /* Too big header? This can happen with IPv6. */
4792                 if (copy < 0)
4793                         return;
4794                 if (end - start < copy)
4795                         copy = end - start;
4796                 nskb = alloc_skb(copy + header, GFP_ATOMIC);
4797                 if (!nskb)
4798                         return;
4799
4800                 skb_set_mac_header(nskb, skb_mac_header(skb) - skb->head);
4801                 skb_set_network_header(nskb, (skb_network_header(skb) -
4802                                               skb->head));
4803                 skb_set_transport_header(nskb, (skb_transport_header(skb) -
4804                                                 skb->head));
4805                 skb_reserve(nskb, header);
4806                 memcpy(nskb->head, skb->head, header);
4807                 memcpy(nskb->cb, skb->cb, sizeof(skb->cb));
4808                 TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = start;
4809                 __skb_queue_before(list, skb, nskb);
4810                 skb_set_owner_r(nskb, sk);
4811
4812                 /* Copy data, releasing collapsed skbs. */
4813                 while (copy > 0) {
4814                         int offset = start - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4815                         int size = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - start;
4816
4817                         BUG_ON(offset < 0);
4818                         if (size > 0) {
4819                                 size = min(copy, size);
4820                                 if (skb_copy_bits(skb, offset, skb_put(nskb, size), size))
4821                                         BUG();
4822                                 TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq += size;
4823                                 copy -= size;
4824                                 start += size;
4825                         }
4826                         if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4827                                 skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list);
4828                                 if (!skb ||
4829                                     skb == tail ||
4830                                     tcp_hdr(skb)->syn ||
4831                                     tcp_hdr(skb)->fin)
4832                                         return;
4833                         }
4834                 }
4835         }
4836 }
4837
4838 /* Collapse ofo queue. Algorithm: select contiguous sequence of skbs
4839  * and tcp_collapse() them until all the queue is collapsed.
4840  */
4841 static void tcp_collapse_ofo_queue(struct sock *sk)
4842 {
4843         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4844         struct sk_buff *skb = skb_peek(&tp->out_of_order_queue);
4845         struct sk_buff *head;
4846         u32 start, end;
4847
4848         if (skb == NULL)
4849                 return;
4850
4851         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4852         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4853         head = skb;
4854
4855         for (;;) {
4856                 struct sk_buff *next = NULL;
4857
4858                 if (!skb_queue_is_last(&tp->out_of_order_queue, skb))
4859                         next = skb_queue_next(&tp->out_of_order_queue, skb);
4860                 skb = next;
4861
4862                 /* Segment is terminated when we see gap or when
4863                  * we are at the end of all the queue. */
4864                 if (!skb ||
4865                     after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end) ||
4866                     before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start)) {
4867                         tcp_collapse(sk, &tp->out_of_order_queue,
4868                                      head, skb, start, end);
4869                         head = skb;
4870                         if (!skb)
4871                                 break;
4872                         /* Start new segment */
4873                         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4874                         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4875                 } else {
4876                         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start))
4877                                 start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4878                         if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end))
4879                                 end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4880                 }
4881         }
4882 }
4883
4884 /*
4885  * Purge the out-of-order queue.
4886  * Return true if queue was pruned.
4887  */
4888 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk)
4889 {
4890         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4891         bool res = false;
4892
4893         if (!skb_queue_empty(&tp->out_of_order_queue)) {
4894                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_OFOPRUNED);
4895                 __skb_queue_purge(&tp->out_of_order_queue);
4896
4897                 /* Reset SACK state.  A conforming SACK implementation will
4898                  * do the same at a timeout based retransmit.  When a connection
4899                  * is in a sad state like this, we care only about integrity
4900                  * of the connection not performance.
4901                  */
4902                 if (tp->rx_opt.sack_ok)
4903                         tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4904                 sk_mem_reclaim(sk);
4905                 res = true;
4906         }
4907         return res;
4908 }
4909
4910 /* Reduce allocated memory if we can, trying to get
4911  * the socket within its memory limits again.
4912  *
4913  * Return less than zero if we should start dropping frames
4914  * until the socket owning process reads some of the data
4915  * to stabilize the situation.
4916  */
4917 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk)
4918 {
4919         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4920
4921         SOCK_DEBUG(sk, "prune_queue: c=%x\n", tp->copied_seq);
4922
4923         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_PRUNECALLED);
4924
4925         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) >= sk->sk_rcvbuf)
4926                 tcp_clamp_window(sk);
4927         else if (sk_under_memory_pressure(sk))
4928                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, 4U * tp->advmss);
4929
4930         tcp_collapse_ofo_queue(sk);
4931         if (!skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue))
4932                 tcp_collapse(sk, &sk->sk_receive_queue,
4933                              skb_peek(&sk->sk_receive_queue),
4934                              NULL,
4935                              tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
4936         sk_mem_reclaim(sk);
4937
4938         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
4939                 return 0;
4940
4941         /* Collapsing did not help, destructive actions follow.
4942          * This must not ever occur. */
4943
4944         tcp_prune_ofo_queue(sk);
4945
4946         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
4947                 return 0;
4948
4949         /* If we are really being abused, tell the caller to silently
4950          * drop receive data on the floor.  It will get retransmitted
4951          * and hopefully then we'll have sufficient space.
4952          */
4953         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_RCVPRUNED);
4954
4955         /* Massive buffer overcommit. */
4956         tp->pred_flags = 0;
4957         return -1;
4958 }
4959
4960 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
4961  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
4962  * and if application hit its sndbuf limit recently.
4963  */
4964 void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
4965 {
4966         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4967
4968         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
4969             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
4970                 /* Limited by application or receiver window. */
4971                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
4972                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
4973                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
4974                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
4975                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
4976                 }
4977                 tp->snd_cwnd_used = 0;
4978         }
4979         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
4980 }
4981
4982 static bool tcp_should_expand_sndbuf(const struct sock *sk)
4983 {
4984         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4985
4986         /* If the user specified a specific send buffer setting, do
4987          * not modify it.
4988          */
4989         if (sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK)
4990                 return false;
4991
4992         /* If we are under global TCP memory pressure, do not expand.  */
4993         if (sk_under_memory_pressure(sk))
4994                 return false;
4995
4996         /* If we are under soft global TCP memory pressure, do not expand.  */
4997         if (sk_memory_allocated(sk) >= sk_prot_mem_limits(sk, 0))
4998                 return false;
4999
5000         /* If we filled the congestion window, do not expand.  */
5001         if (tp->packets_out >= tp->snd_cwnd)
5002                 return false;
5003
5004         return true;
5005 }
5006
5007 /* When incoming ACK allowed to free some skb from write_queue,
5008  * we remember this event in flag SOCK_QUEUE_SHRUNK and wake up socket
5009  * on the exit from tcp input handler.
5010  *
5011  * PROBLEM: sndbuf expansion does not work well with largesend.
5012  */
5013 static void tcp_new_space(struct sock *sk)
5014 {
5015         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5016
5017         if (tcp_should_expand_sndbuf(sk)) {
5018                 int sndmem = SKB_TRUESIZE(max_t(u32,
5019                                                 tp->rx_opt.mss_clamp,
5020                                                 tp->mss_cache) +
5021                                           MAX_TCP_HEADER);
5022                 int demanded = max_t(unsigned int, tp->snd_cwnd,
5023                                      tp->reordering + 1);
5024                 sndmem *= 2 * demanded;
5025                 if (sndmem > sk->sk_sndbuf)
5026                         sk->sk_sndbuf = min(sndmem, sysctl_tcp_wmem[2]);
5027                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
5028         }
5029
5030         sk->sk_write_space(sk);
5031 }
5032
5033 static void tcp_check_space(struct sock *sk)
5034 {
5035         if (sock_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK)) {
5036                 sock_reset_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
5037                 if (sk->sk_socket &&
5038                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags))
5039                         tcp_new_space(sk);
5040         }
5041 }
5042
5043 static inline void tcp_data_snd_check(struct sock *sk)
5044 {
5045         tcp_push_pending_frames(sk);
5046         tcp_check_space(sk);
5047 }
5048
5049 /*
5050  * Check if sending an ack is needed.
5051  */
5052 static void __tcp_ack_snd_check(struct sock *sk, int ofo_possible)
5053 {
5054         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5055
5056             /* More than one full frame received... */
5057         if (((tp->rcv_nxt - tp->rcv_wup) > inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss &&
5058              /* ... and right edge of window advances far enough.
5059               * (tcp_recvmsg() will send ACK otherwise). Or...
5060               */
5061              __tcp_select_window(sk) >= tp->rcv_wnd) ||
5062             /* We ACK each frame or... */
5063             tcp_in_quickack_mode(sk) ||
5064             /* We have out of order data. */
5065             (ofo_possible && skb_peek(&tp->out_of_order_queue))) {
5066                 /* Then ack it now */
5067                 tcp_send_ack(sk);
5068         } else {
5069                 /* Else, send delayed ack. */
5070                 tcp_send_delayed_ack(sk);
5071         }
5072 }
5073
5074 static inline void tcp_ack_snd_check(struct sock *sk)
5075 {
5076         if (!inet_csk_ack_scheduled(sk)) {
5077                 /* We sent a data segment already. */
5078                 return;
5079         }
5080         __tcp_ack_snd_check(sk, 1);
5081 }
5082
5083 /*
5084  *      This routine is only called when we have urgent data
5085  *      signaled. Its the 'slow' part of tcp_urg. It could be
5086  *      moved inline now as tcp_urg is only called from one
5087  *      place. We handle URGent data wrong. We have to - as
5088  *      BSD still doesn't use the correction from RFC961.
5089  *      For 1003.1g we should support a new option TCP_STDURG to permit
5090  *      either form (or just set the sysctl tcp_stdurg).
5091  */
5092
5093 static void tcp_check_urg(struct sock *sk, const struct tcphdr *th)
5094 {
5095         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5096         u32 ptr = ntohs(th->urg_ptr);
5097
5098         if (ptr && !sysctl_tcp_stdurg)
5099                 ptr--;
5100         ptr += ntohl(th->seq);
5101
5102         /* Ignore urgent data that we've already seen and read. */
5103         if (after(tp->copied_seq, ptr))
5104                 return;
5105
5106         /* Do not replay urg ptr.
5107          *
5108          * NOTE: interesting situation not covered by specs.
5109          * Misbehaving sender may send urg ptr, pointing to segment,
5110          * which we already have in ofo queue. We are not able to fetch
5111          * such data and will stay in TCP_URG_NOTYET until will be eaten
5112          * by recvmsg(). Seems, we are not obliged to handle such wicked
5113          * situations. But it is worth to think about possibility of some
5114          * DoSes using some hypothetical application level deadlock.
5115          */
5116         if (before(ptr, tp->rcv_nxt))
5117                 return;
5118
5119         /* Do we already have a newer (or duplicate) urgent pointer? */
5120         if (tp->urg_data && !after(ptr, tp->urg_seq))
5121                 return;
5122
5123         /* Tell the world about our new urgent pointer. */
5124         sk_send_sigurg(sk);
5125
5126         /* We may be adding urgent data when the last byte read was
5127          * urgent. To do this requires some care. We cannot just ignore
5128          * tp->copied_seq since we would read the last urgent byte again
5129          * as data, nor can we alter copied_seq until this data arrives
5130          * or we break the semantics of SIOCATMARK (and thus sockatmark())
5131          *
5132          * NOTE. Double Dutch. Rendering to plain English: author of comment
5133          * above did something sort of  send("A", MSG_OOB); send("B", MSG_OOB);
5134          * and expect that both A and B disappear from stream. This is _wrong_.
5135          * Though this happens in BSD with high probability, this is occasional.
5136          * Any application relying on this is buggy. Note also, that fix "works"
5137          * only in this artificial test. Insert some normal data between A and B and we will
5138          * decline of BSD again. Verdict: it is better to remove to trap
5139          * buggy users.
5140          */
5141         if (tp->urg_seq == tp->copied_seq && tp->urg_data &&
5142             !sock_flag(sk, SOCK_URGINLINE) && tp->copied_seq != tp->rcv_nxt) {
5143                 struct sk_buff *skb = skb_peek(&sk->sk_receive_queue);
5144                 tp->copied_seq++;
5145                 if (skb && !before(tp->copied_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5146                         __skb_unlink(skb, &sk->sk_receive_queue);
5147                         __kfree_skb(skb);
5148                 }
5149         }
5150
5151         tp->urg_data = TCP_URG_NOTYET;
5152         tp->urg_seq = ptr;
5153
5154         /* Disable header prediction. */
5155         tp->pred_flags = 0;
5156 }
5157
5158 /* This is the 'fast' part of urgent handling. */
5159 static void tcp_urg(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, const struct tcphdr *th)
5160 {
5161         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5162
5163         /* Check if we get a new urgent pointer - normally not. */
5164         if (th->urg)
5165                 tcp_check_urg(sk, th);
5166
5167         /* Do we wait for any urgent data? - normally not... */
5168         if (tp->urg_data == TCP_URG_NOTYET) {
5169                 u32 ptr = tp->urg_seq - ntohl(th->seq) + (th->doff * 4) -
5170                           th->syn;
5171
5172                 /* Is the urgent pointer pointing into this packet? */
5173                 if (ptr < skb->len) {
5174                         u8 tmp;
5175                         if (skb_copy_bits(skb, ptr, &tmp, 1))
5176                                 BUG();
5177                         tp->urg_data = TCP_URG_VALID | tmp;
5178                         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
5179                                 sk->sk_data_ready(sk, 0);
5180                 }
5181         }
5182 }
5183
5184 static int tcp_copy_to_iovec(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int hlen)
5185 {
5186         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5187         int chunk = skb->len - hlen;
5188         int err;
5189
5190         local_bh_enable();
5191         if (skb_csum_unnecessary(skb))
5192                 err = skb_copy_datagram_iovec(skb, hlen, tp->ucopy.iov, chunk);
5193         else
5194                 err = skb_copy_and_csum_datagram_iovec(skb, hlen,
5195                                                        tp->ucopy.iov);
5196
5197         if (!err) {
5198                 tp->ucopy.len -= chunk;
5199                 tp->copied_seq += chunk;
5200                 tcp_rcv_space_adjust(sk);
5201         }
5202
5203         local_bh_disable();
5204         return err;
5205 }
5206
5207 static __sum16 __tcp_checksum_complete_user(struct sock *sk,
5208                                             struct sk_buff *skb)
5209 {
5210         __sum16 result;
5211
5212         if (sock_owned_by_user(sk)) {
5213                 local_bh_enable();
5214                 result = __tcp_checksum_complete(skb);
5215                 local_bh_disable();
5216         } else {
5217                 result = __tcp_checksum_complete(skb);
5218         }
5219         return result;
5220 }
5221
5222 static inline bool tcp_checksum_complete_user(struct sock *sk,
5223                                              struct sk_buff *skb)
5224 {
5225         return !skb_csum_unnecessary(skb) &&
5226                __tcp_checksum_complete_user(sk, skb);
5227 }
5228
5229 #ifdef CONFIG_NET_DMA
5230 static bool tcp_dma_try_early_copy(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5231                                   int hlen)
5232 {
5233         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5234         int chunk = skb->len - hlen;
5235         int dma_cookie;
5236         bool copied_early = false;
5237
5238         if (tp->ucopy.wakeup)
5239                 return false;
5240
5241         if (!tp->ucopy.dma_chan && tp->ucopy.pinned_list)
5242                 tp->ucopy.dma_chan = net_dma_find_channel();
5243
5244         if (tp->ucopy.dma_chan && skb_csum_unnecessary(skb)) {
5245
5246                 dma_cookie = dma_skb_copy_datagram_iovec(tp->ucopy.dma_chan,
5247                                                          skb, hlen,
5248                                                          tp->ucopy.iov, chunk,
5249                                                          tp->ucopy.pinned_list);
5250
5251                 if (dma_cookie < 0)
5252                         goto out;
5253
5254                 tp->ucopy.dma_cookie = dma_cookie;
5255                 copied_early = true;
5256
5257                 tp->ucopy.len -= chunk;
5258                 tp->copied_seq += chunk;
5259                 tcp_rcv_space_adjust(sk);
5260
5261                 if ((tp->ucopy.len == 0) ||
5262                     (tcp_flag_word(tcp_hdr(skb)) & TCP_FLAG_PSH) ||
5263                     (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > (sk->sk_rcvbuf >> 1))) {
5264                         tp->ucopy.wakeup = 1;
5265                         sk->sk_data_ready(sk, 0);
5266                 }
5267         } else if (chunk > 0) {
5268                 tp->ucopy.wakeup = 1;
5269                 sk->sk_data_ready(sk, 0);
5270         }
5271 out:
5272         return copied_early;
5273 }
5274 #endif /* CONFIG_NET_DMA */
5275
5276 static void tcp_send_challenge_ack(struct sock *sk)
5277 {
5278         /* unprotected vars, we dont care of overwrites */
5279         static u32 challenge_timestamp;
5280         static unsigned int challenge_count;
5281         u32 now = jiffies / HZ;
5282
5283         if (now != challenge_timestamp) {
5284                 challenge_timestamp = now;
5285                 challenge_count = 0;
5286         }
5287         if (++challenge_count <= sysctl_tcp_challenge_ack_limit) {
5288                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPCHALLENGEACK);
5289                 tcp_send_ack(sk);
5290         }
5291 }
5292
5293 /* Does PAWS and seqno based validation of an incoming segment, flags will
5294  * play significant role here.
5295  */
5296 static bool tcp_validate_incoming(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5297                                   const struct tcphdr *th, int syn_inerr)
5298 {
5299         const u8 *hash_location;
5300         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5301
5302         /* RFC1323: H1. Apply PAWS check first. */
5303         if (tcp_fast_parse_options(skb, th, tp, &hash_location) &&
5304             tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5305             tcp_paws_discard(sk, skb)) {
5306                 if (!th->rst) {
5307                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSESTABREJECTED);
5308                         tcp_send_dupack(sk, skb);
5309                         goto discard;
5310                 }
5311                 /* Reset is accepted even if it did not pass PAWS. */
5312         }
5313
5314         /* Step 1: check sequence number */
5315         if (!tcp_sequence(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5316                 /* RFC793, page 37: "In all states except SYN-SENT, all reset
5317                  * (RST) segments are validated by checking their SEQ-fields."
5318                  * And page 69: "If an incoming segment is not acceptable,
5319                  * an acknowledgment should be sent in reply (unless the RST
5320                  * bit is set, if so drop the segment and return)".
5321                  */
5322                 if (!th->rst) {
5323                         if (th->syn)
5324                                 goto syn_challenge;
5325                         tcp_send_dupack(sk, skb);
5326                 }
5327                 goto discard;
5328         }
5329
5330         /* Step 2: check RST bit */
5331         if (th->rst) {
5332                 /* RFC 5961 3.2 :
5333                  * If sequence number exactly matches RCV.NXT, then
5334                  *     RESET the connection
5335                  * else
5336                  *     Send a challenge ACK
5337                  */
5338                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt)
5339                         tcp_reset(sk);
5340                 else
5341                         tcp_send_challenge_ack(sk);
5342                 goto discard;
5343         }
5344
5345         /* ts_recent update must be made after we are sure that the packet
5346          * is in window.
5347          */
5348         tcp_replace_ts_recent(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5349
5350         /* step 3: check security and precedence [ignored] */
5351
5352         /* step 4: Check for a SYN
5353          * RFC 5691 4.2 : Send a challenge ack
5354          */
5355         if (th->syn) {
5356 syn_challenge:
5357                 if (syn_inerr)
5358                         TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5359                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNCHALLENGE);
5360                 tcp_send_challenge_ack(sk);
5361                 goto discard;
5362         }
5363
5364         return true;
5365
5366 discard:
5367         __kfree_skb(skb);
5368         return false;
5369 }
5370
5371 /*
5372  *      TCP receive function for the ESTABLISHED state.
5373  *
5374  *      It is split into a fast path and a slow path. The fast path is
5375  *      disabled when:
5376  *      - A zero window was announced from us - zero window probing
5377  *        is only handled properly in the slow path.
5378  *      - Out of order segments arrived.
5379  *      - Urgent data is expected.
5380  *      - There is no buffer space left
5381  *      - Unexpected TCP flags/window values/header lengths are received
5382  *        (detected by checking the TCP header against pred_flags)
5383  *      - Data is sent in both directions. Fast path only supports pure senders
5384  *        or pure receivers (this means either the sequence number or the ack
5385  *        value must stay constant)
5386  *      - Unexpected TCP option.
5387  *
5388  *      When these conditions are not satisfied it drops into a standard
5389  *      receive procedure patterned after RFC793 to handle all cases.
5390  *      The first three cases are guaranteed by proper pred_flags setting,
5391  *      the rest is checked inline. Fast processing is turned on in
5392  *      tcp_data_queue when everything is OK.
5393  */
5394 int tcp_rcv_established(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5395                         const struct tcphdr *th, unsigned int len)
5396 {
5397         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5398
5399         if (unlikely(sk->sk_rx_dst == NULL))
5400                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5401         /*
5402          *      Header prediction.
5403          *      The code loosely follows the one in the famous
5404          *      "30 instruction TCP receive" Van Jacobson mail.
5405          *
5406          *      Van's trick is to deposit buffers into socket queue
5407          *      on a device interrupt, to call tcp_recv function
5408          *      on the receive process context and checksum and copy
5409          *      the buffer to user space. smart...
5410          *
5411          *      Our current scheme is not silly either but we take the
5412          *      extra cost of the net_bh soft interrupt processing...
5413          *      We do checksum and copy also but from device to kernel.
5414          */
5415
5416         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5417
5418         /*      pred_flags is 0xS?10 << 16 + snd_wnd
5419          *      if header_prediction is to be made
5420          *      'S' will always be tp->tcp_header_len >> 2
5421          *      '?' will be 0 for the fast path, otherwise pred_flags is 0 to
5422          *  turn it off (when there are holes in the receive
5423          *       space for instance)
5424          *      PSH flag is ignored.
5425          */
5426
5427         if ((tcp_flag_word(th) & TCP_HP_BITS) == tp->pred_flags &&
5428             TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt &&
5429             !after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt)) {
5430                 int tcp_header_len = tp->tcp_header_len;
5431
5432                 /* Timestamp header prediction: tcp_header_len
5433                  * is automatically equal to th->doff*4 due to pred_flags
5434                  * match.
5435                  */
5436
5437                 /* Check timestamp */
5438                 if (tcp_header_len == sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) {
5439                         /* No? Slow path! */
5440                         if (!tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
5441                                 goto slow_path;
5442
5443                         /* If PAWS failed, check it more carefully in slow path */
5444                         if ((s32)(tp->rx_opt.rcv_tsval - tp->rx_opt.ts_recent) < 0)
5445                                 goto slow_path;
5446
5447                         /* DO NOT update ts_recent here, if checksum fails
5448                          * and timestamp was corrupted part, it will result
5449                          * in a hung connection since we will drop all
5450                          * future packets due to the PAWS test.
5451                          */
5452                 }
5453
5454                 if (len <= tcp_header_len) {
5455                         /* Bulk data transfer: sender */
5456                         if (len == tcp_header_len) {
5457                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5458                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5459                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5460                                  */
5461                                 if (tcp_header_len ==
5462                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5463                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5464                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5465
5466                                 /* We know that such packets are checksummed
5467                                  * on entry.
5468                                  */
5469                                 tcp_ack(sk, skb, 0);
5470                                 __kfree_skb(skb);
5471                                 tcp_data_snd_check(sk);
5472                                 return 0;
5473                         } else { /* Header too small */
5474                                 TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5475                                 goto discard;
5476                         }
5477                 } else {
5478                         int eaten = 0;
5479                         int copied_early = 0;
5480                         bool fragstolen = false;
5481
5482                         if (tp->copied_seq == tp->rcv_nxt &&
5483                             len - tcp_header_len <= tp->ucopy.len) {
5484 #ifdef CONFIG_NET_DMA
5485                                 if (tp->ucopy.task == current &&
5486                                     sock_owned_by_user(sk) &&
5487                                     tcp_dma_try_early_copy(sk, skb, tcp_header_len)) {
5488                                         copied_early = 1;
5489                                         eaten = 1;
5490                                 }
5491 #endif
5492                                 if (tp->ucopy.task == current &&
5493                                     sock_owned_by_user(sk) && !copied_early) {
5494                                         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5495
5496                                         if (!tcp_copy_to_iovec(sk, skb, tcp_header_len))
5497                                                 eaten = 1;
5498                                 }
5499                                 if (eaten) {
5500                                         /* Predicted packet is in window by definition.
5501                                          * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5502                                          * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5503                                          */
5504                                         if (tcp_header_len ==
5505                                             (sizeof(struct tcphdr) +
5506                                              TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5507                                             tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5508                                                 tcp_store_ts_recent(tp);
5509
5510                                         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5511
5512                                         __skb_pull(skb, tcp_header_len);
5513                                         tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
5514                                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITSTOUSER);
5515                                 }
5516                                 if (copied_early)
5517                                         tcp_cleanup_rbuf(sk, skb->len);
5518                         }
5519                         if (!eaten) {
5520                                 if (tcp_checksum_complete_user(sk, skb))
5521                                         goto csum_error;
5522
5523                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5524                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5525                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5526                                  */
5527                                 if (tcp_header_len ==
5528                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5529                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5530                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5531
5532                                 tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5533
5534                                 if ((int)skb->truesize > sk->sk_forward_alloc)
5535                                         goto step5;
5536
5537                                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITS);
5538
5539                                 /* Bulk data transfer: receiver */
5540                                 eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, tcp_header_len,
5541                                                       &fragstolen);
5542                         }
5543
5544                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
5545
5546                         if (TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq != tp->snd_una) {
5547                                 /* Well, only one small jumplet in fast path... */
5548                                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_DATA);
5549                                 tcp_data_snd_check(sk);
5550                                 if (!inet_csk_ack_scheduled(sk))
5551                                         goto no_ack;
5552                         }
5553
5554                         if (!copied_early || tp->rcv_nxt != tp->rcv_wup)
5555                                 __tcp_ack_snd_check(sk, 0);
5556 no_ack:
5557 #ifdef CONFIG_NET_DMA
5558                         if (copied_early)
5559                                 __skb_queue_tail(&sk->sk_async_wait_queue, skb);
5560                         else
5561 #endif
5562                         if (eaten)
5563                                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
5564                         else
5565                                 sk->sk_data_ready(sk, 0);
5566                         return 0;
5567                 }
5568         }
5569
5570 slow_path:
5571         if (len < (th->doff << 2) || tcp_checksum_complete_user(sk, skb))
5572                 goto csum_error;
5573
5574         /*
5575          *      Standard slow path.
5576          */
5577
5578         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 1))
5579                 return 0;
5580
5581 step5:
5582         if (th->ack && tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH) < 0)
5583                 goto discard;
5584
5585         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5586
5587         /* Process urgent data. */
5588         tcp_urg(sk, skb, th);
5589
5590         /* step 7: process the segment text */
5591         tcp_data_queue(sk, skb);
5592
5593         tcp_data_snd_check(sk);
5594         tcp_ack_snd_check(sk);
5595         return 0;
5596
5597 csum_error:
5598         TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5599
5600 discard:
5601         __kfree_skb(skb);
5602         return 0;
5603 }
5604 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_established);
5605
5606 void tcp_finish_connect(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5607 {
5608         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5609         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5610
5611         tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
5612
5613         if (skb != NULL) {
5614                 icsk->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5615                 security_inet_conn_established(sk, skb);
5616         }
5617
5618         /* Make sure socket is routed, for correct metrics.  */
5619         icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
5620
5621         tcp_init_metrics(sk);
5622
5623         tcp_init_congestion_control(sk);
5624
5625         /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data
5626          * packet.
5627          */
5628         tp->lsndtime = tcp_time_stamp;
5629
5630         tcp_init_buffer_space(sk);
5631
5632         if (sock_flag(sk, SOCK_KEEPOPEN))
5633                 inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, keepalive_time_when(tp));
5634
5635         if (!tp->rx_opt.snd_wscale)
5636                 __tcp_fast_path_on(tp, tp->snd_wnd);
5637         else
5638                 tp->pred_flags = 0;
5639
5640         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
5641                 sk->sk_state_change(sk);
5642                 sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
5643         }
5644 }
5645
5646 static bool tcp_rcv_fastopen_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *synack,
5647                                     struct tcp_fastopen_cookie *cookie)
5648 {
5649         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5650         struct sk_buff *data = tp->syn_data ? tcp_write_queue_head(sk) : NULL;
5651         u16 mss = tp->rx_opt.mss_clamp;
5652         bool syn_drop;
5653
5654         if (mss == tp->rx_opt.user_mss) {
5655                 struct tcp_options_received opt;
5656                 const u8 *hash_location;
5657
5658                 /* Get original SYNACK MSS value if user MSS sets mss_clamp */
5659                 tcp_clear_options(&opt);
5660                 opt.user_mss = opt.mss_clamp = 0;
5661                 tcp_parse_options(synack, &opt, &hash_location, 0, NULL);
5662                 mss = opt.mss_clamp;
5663         }
5664
5665         if (!tp->syn_fastopen)  /* Ignore an unsolicited cookie */
5666                 cookie->len = -1;
5667
5668         /* The SYN-ACK neither has cookie nor acknowledges the data. Presumably
5669          * the remote receives only the retransmitted (regular) SYNs: either
5670          * the original SYN-data or the corresponding SYN-ACK is lost.
5671          */
5672         syn_drop = (cookie->len <= 0 && data &&
5673                     inet_csk(sk)->icsk_retransmits);
5674
5675         tcp_fastopen_cache_set(sk, mss, cookie, syn_drop);
5676
5677         if (data) { /* Retransmit unacked data in SYN */
5678                 tcp_retransmit_skb(sk, data);
5679                 tcp_rearm_rto(sk);
5680                 return true;
5681         }
5682         return false;
5683 }
5684
5685 static int tcp_rcv_synsent_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5686                                          const struct tcphdr *th, unsigned int len)
5687 {
5688         const u8 *hash_location;
5689         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5690         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5691         struct tcp_cookie_values *cvp = tp->cookie_values;
5692         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
5693         int saved_clamp = tp->rx_opt.mss_clamp;
5694
5695         tcp_parse_options(skb, &tp->rx_opt, &hash_location, 0, &foc);
5696
5697         if (th->ack) {
5698                 /* rfc793:
5699                  * "If the state is SYN-SENT then
5700                  *    first check the ACK bit
5701                  *      If the ACK bit is set
5702                  *        If SEG.ACK =< ISS, or SEG.ACK > SND.NXT, send
5703                  *        a reset (unless the RST bit is set, if so drop
5704                  *        the segment and return)"
5705                  */
5706                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_una) ||
5707                     after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt))
5708                         goto reset_and_undo;
5709
5710                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
5711                     !between(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp,
5712                              tcp_time_stamp)) {
5713                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSACTIVEREJECTED);
5714                         goto reset_and_undo;
5715                 }
5716
5717                 /* Now ACK is acceptable.
5718                  *
5719                  * "If the RST bit is set
5720                  *    If the ACK was acceptable then signal the user "error:
5721                  *    connection reset", drop the segment, enter CLOSED state,
5722                  *    delete TCB, and return."
5723                  */
5724
5725                 if (th->rst) {
5726                         tcp_reset(sk);
5727                         goto discard;
5728                 }
5729
5730                 /* rfc793:
5731                  *   "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5732                  *    drop the segment and return."
5733                  *
5734                  *    See note below!
5735                  *                                        --ANK(990513)
5736                  */
5737                 if (!th->syn)
5738                         goto discard_and_undo;
5739
5740                 /* rfc793:
5741                  *   "If the SYN bit is on ...
5742                  *    are acceptable then ...
5743                  *    (our SYN has been ACKed), change the connection
5744                  *    state to ESTABLISHED..."
5745                  */
5746
5747                 TCP_ECN_rcv_synack(tp, th);
5748
5749                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5750                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH);
5751
5752                 /* Ok.. it's good. Set up sequence numbers and
5753                  * move to established.
5754                  */
5755                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5756                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5757
5758                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5759                  * never scaled.
5760                  */
5761                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window);
5762
5763                 if (!tp->rx_opt.wscale_ok) {
5764                         tp->rx_opt.snd_wscale = tp->rx_opt.rcv_wscale = 0;
5765                         tp->window_clamp = min(tp->window_clamp, 65535U);
5766                 }
5767
5768                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5769                         tp->rx_opt.tstamp_ok       = 1;
5770                         tp->tcp_header_len =
5771                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5772                         tp->advmss          -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5773                         tcp_store_ts_recent(tp);
5774                 } else {
5775                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5776                 }
5777
5778                 if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_fack)
5779                         tcp_enable_fack(tp);
5780
5781                 tcp_mtup_init(sk);
5782                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5783                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5784
5785                 /* Remember, tcp_poll() does not lock socket!
5786                  * Change state from SYN-SENT only after copied_seq
5787                  * is initialized. */
5788                 tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
5789
5790                 if (cvp != NULL &&
5791                     cvp->cookie_pair_size > 0 &&
5792                     tp->rx_opt.cookie_plus > 0) {
5793                         int cookie_size = tp->rx_opt.cookie_plus
5794                                         - TCPOLEN_COOKIE_BASE;
5795                         int cookie_pair_size = cookie_size
5796                                              + cvp->cookie_desired;
5797
5798                         /* A cookie extension option was sent and returned.
5799                          * Note that each incoming SYNACK replaces the
5800                          * Responder cookie.  The initial exchange is most
5801                          * fragile, as protection against spoofing relies
5802                          * entirely upon the sequence and timestamp (above).
5803                          * This replacement strategy allows the correct pair to
5804                          * pass through, while any others will be filtered via
5805                          * Responder verification later.
5806                          */
5807                         if (sizeof(cvp->cookie_pair) >= cookie_pair_size) {
5808                                 memcpy(&cvp->cookie_pair[cvp->cookie_desired],
5809                                        hash_location, cookie_size);
5810                                 cvp->cookie_pair_size = cookie_pair_size;
5811                         }
5812                 }
5813
5814                 smp_mb();
5815
5816                 tcp_finish_connect(sk, skb);
5817
5818                 if ((tp->syn_fastopen || tp->syn_data) &&
5819                     tcp_rcv_fastopen_synack(sk, skb, &foc))
5820                         return -1;
5821
5822                 if (sk->sk_write_pending ||
5823                     icsk->icsk_accept_queue.rskq_defer_accept ||
5824                     icsk->icsk_ack.pingpong) {
5825                         /* Save one ACK. Data will be ready after
5826                          * several ticks, if write_pending is set.
5827                          *
5828                          * It may be deleted, but with this feature tcpdumps
5829                          * look so _wonderfully_ clever, that I was not able
5830                          * to stand against the temptation 8)     --ANK
5831                          */
5832                         inet_csk_schedule_ack(sk);
5833                         icsk->icsk_ack.lrcvtime = tcp_time_stamp;
5834                         tcp_enter_quickack_mode(sk);
5835                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
5836                                                   TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
5837
5838 discard:
5839                         __kfree_skb(skb);
5840                         return 0;
5841                 } else {
5842                         tcp_send_ack(sk);
5843                 }
5844                 return -1;
5845         }
5846
5847         /* No ACK in the segment */
5848
5849         if (th->rst) {
5850                 /* rfc793:
5851                  * "If the RST bit is set
5852                  *
5853                  *      Otherwise (no ACK) drop the segment and return."
5854                  */
5855
5856                 goto discard_and_undo;
5857         }
5858
5859         /* PAWS check. */
5860         if (tp->rx_opt.ts_recent_stamp && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5861             tcp_paws_reject(&tp->rx_opt, 0))
5862                 goto discard_and_undo;
5863
5864         if (th->syn) {
5865                 /* We see SYN without ACK. It is attempt of
5866                  * simultaneous connect with crossed SYNs.
5867                  * Particularly, it can be connect to self.
5868                  */
5869                 tcp_set_state(sk, TCP_SYN_RECV);
5870
5871                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5872                         tp->rx_opt.tstamp_ok = 1;
5873                         tcp_store_ts_recent(tp);
5874                         tp->tcp_header_len =
5875                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5876                 } else {
5877                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5878                 }
5879
5880                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5881                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5882
5883                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5884                  * never scaled.
5885                  */
5886                 tp->snd_wnd    = ntohs(th->window);
5887                 tp->snd_wl1    = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5888                 tp->max_window = tp->snd_wnd;
5889
5890                 TCP_ECN_rcv_syn(tp, th);
5891
5892                 tcp_mtup_init(sk);
5893                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5894                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5895
5896                 tcp_send_synack(sk);
5897 #if 0
5898                 /* Note, we could accept data and URG from this segment.
5899                  * There are no obstacles to make this.
5900                  *
5901                  * However, if we ignore data in ACKless segments sometimes,
5902                  * we have no reasons to accept it sometimes.
5903                  * Also, seems the code doing it in step6 of tcp_rcv_state_process
5904                  * is not flawless. So, discard packet for sanity.
5905                  * Uncomment this return to process the data.
5906                  */
5907                 return -1;
5908 #else
5909                 goto discard;
5910 #endif
5911         }
5912         /* "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5913          * drop the segment and return."
5914          */
5915
5916 discard_and_undo:
5917         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5918         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
5919         goto discard;
5920
5921 reset_and_undo:
5922         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5923         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
5924         return 1;
5925 }
5926
5927 /*
5928  *      This function implements the receiving procedure of RFC 793 for
5929  *      all states except ESTABLISHED and TIME_WAIT.
5930  *      It's called from both tcp_v4_rcv and tcp_v6_rcv and should be
5931  *      address independent.
5932  */
5933
5934 int tcp_rcv_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5935                           const struct tcphdr *th, unsigned int len)
5936 {
5937         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5938         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5939         int queued = 0;
5940
5941         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5942
5943         switch (sk->sk_state) {
5944         case TCP_CLOSE:
5945                 goto discard;
5946
5947         case TCP_LISTEN:
5948                 if (th->ack)
5949                         return 1;
5950
5951                 if (th->rst)
5952                         goto discard;
5953
5954                 if (th->syn) {
5955                         if (th->fin)
5956                                 goto discard;
5957                         if (icsk->icsk_af_ops->conn_request(sk, skb) < 0)
5958                                 return 1;
5959
5960                         /* Now we have several options: In theory there is
5961                          * nothing else in the frame. KA9Q has an option to
5962                          * send data with the syn, BSD accepts data with the
5963                          * syn up to the [to be] advertised window and
5964                          * Solaris 2.1 gives you a protocol error. For now
5965                          * we just ignore it, that fits the spec precisely
5966                          * and avoids incompatibilities. It would be nice in
5967                          * future to drop through and process the data.
5968                          *
5969                          * Now that TTCP is starting to be used we ought to
5970                          * queue this data.
5971                          * But, this leaves one open to an easy denial of
5972                          * service attack, and SYN cookies can't defend
5973                          * against this problem. So, we drop the data
5974                          * in the interest of security over speed unless
5975                          * it's still in use.
5976                          */
5977                         kfree_skb(skb);
5978                         return 0;
5979                 }
5980                 goto discard;
5981
5982         case TCP_SYN_SENT:
5983                 queued = tcp_rcv_synsent_state_process(sk, skb, th, len);
5984                 if (queued >= 0)
5985                         return queued;
5986
5987                 /* Do step6 onward by hand. */
5988                 tcp_urg(sk, skb, th);
5989                 __kfree_skb(skb);
5990                 tcp_data_snd_check(sk);
5991                 return 0;
5992         }
5993
5994         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 0))
5995                 return 0;
5996
5997         /* step 5: check the ACK field */
5998         if (th->ack) {
5999                 int acceptable = tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH) > 0;
6000
6001                 switch (sk->sk_state) {
6002                 case TCP_SYN_RECV:
6003                         if (acceptable) {
6004                                 tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
6005                                 smp_mb();
6006                                 tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
6007                                 sk->sk_state_change(sk);
6008
6009                                 /* Note, that this wakeup is only for marginal
6010                                  * crossed SYN case. Passively open sockets
6011                                  * are not waked up, because sk->sk_sleep ==
6012                                  * NULL and sk->sk_socket == NULL.
6013                                  */
6014                                 if (sk->sk_socket)
6015                                         sk_wake_async(sk,
6016                                                       SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
6017
6018                                 tp->snd_una = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
6019                                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window) <<
6020                                               tp->rx_opt.snd_wscale;
6021                                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
6022
6023                                 if (tp->rx_opt.tstamp_ok)
6024                                         tp->advmss -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6025
6026                                 /* Make sure socket is routed, for
6027                                  * correct metrics.
6028                                  */
6029                                 icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
6030
6031                                 tcp_init_metrics(sk);
6032
6033                                 tcp_init_congestion_control(sk);
6034
6035                                 /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on
6036                                  * first data packet.
6037                                  */
6038                                 tp->lsndtime = tcp_time_stamp;
6039
6040                                 tcp_mtup_init(sk);
6041                                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6042                                 tcp_init_buffer_space(sk);
6043                                 tcp_fast_path_on(tp);
6044                         } else {
6045                                 return 1;
6046                         }
6047                         break;
6048
6049                 case TCP_FIN_WAIT1:
6050                         if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6051                                 struct dst_entry *dst;
6052
6053                                 tcp_set_state(sk, TCP_FIN_WAIT2);
6054                                 sk->sk_shutdown |= SEND_SHUTDOWN;
6055
6056                                 dst = __sk_dst_get(sk);
6057                                 if (dst)
6058                                         dst_confirm(dst);
6059
6060                                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
6061                                         /* Wake up lingering close() */
6062                                         sk->sk_state_change(sk);
6063                                 else {
6064                                         int tmo;
6065
6066                                         if (tp->linger2 < 0 ||
6067                                             (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6068                                              after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt))) {
6069                                                 tcp_done(sk);
6070                                                 NET_INC_STATS_BH(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                                 }
6090                         }
6091                         break;
6092
6093                 case TCP_CLOSING:
6094                         if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6095                                 tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
6096                                 goto discard;
6097                         }
6098                         break;
6099
6100                 case TCP_LAST_ACK:
6101                         if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6102                                 tcp_update_metrics(sk);
6103                                 tcp_done(sk);
6104                                 goto discard;
6105                         }
6106                         break;
6107                 }
6108         } else
6109                 goto discard;
6110
6111         /* step 6: check the URG bit */
6112         tcp_urg(sk, skb, th);
6113
6114         /* step 7: process the segment text */
6115         switch (sk->sk_state) {
6116         case TCP_CLOSE_WAIT:
6117         case TCP_CLOSING:
6118         case TCP_LAST_ACK:
6119                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
6120                         break;
6121         case TCP_FIN_WAIT1:
6122         case TCP_FIN_WAIT2:
6123                 /* RFC 793 says to queue data in these states,
6124                  * RFC 1122 says we MUST send a reset.
6125                  * BSD 4.4 also does reset.
6126                  */
6127                 if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN) {
6128                         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6129                             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6130                                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6131                                 tcp_reset(sk);
6132                                 return 1;
6133                         }
6134                 }
6135                 /* Fall through */
6136         case TCP_ESTABLISHED:
6137                 tcp_data_queue(sk, skb);
6138                 queued = 1;
6139                 break;
6140         }
6141
6142         /* tcp_data could move socket to TIME-WAIT */
6143         if (sk->sk_state != TCP_CLOSE) {
6144                 tcp_data_snd_check(sk);
6145                 tcp_ack_snd_check(sk);
6146         }
6147
6148         if (!queued) {
6149 discard:
6150                 __kfree_skb(skb);
6151         }
6152         return 0;
6153 }
6154 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_state_process);