Merge tag 'kvm-s390-master-6.6-1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[platform/kernel/linux-rpi.git] / net / ipv4 / tcp_input.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
4  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
5  *              interface as the means of communication with the user level.
6  *
7  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
8  *
9  * Authors:     Ross Biro
10  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
11  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
12  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
13  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
14  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
15  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
16  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
17  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
18  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
19  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
20  */
21
22 /*
23  * Changes:
24  *              Pedro Roque     :       Fast Retransmit/Recovery.
25  *                                      Two receive queues.
26  *                                      Retransmit queue handled by TCP.
27  *                                      Better retransmit timer handling.
28  *                                      New congestion avoidance.
29  *                                      Header prediction.
30  *                                      Variable renaming.
31  *
32  *              Eric            :       Fast Retransmit.
33  *              Randy Scott     :       MSS option defines.
34  *              Eric Schenk     :       Fixes to slow start algorithm.
35  *              Eric Schenk     :       Yet another double ACK bug.
36  *              Eric Schenk     :       Delayed ACK bug fixes.
37  *              Eric Schenk     :       Floyd style fast retrans war avoidance.
38  *              David S. Miller :       Don't allow zero congestion window.
39  *              Eric Schenk     :       Fix retransmitter so that it sends
40  *                                      next packet on ack of previous packet.
41  *              Andi Kleen      :       Moved open_request checking here
42  *                                      and process RSTs for open_requests.
43  *              Andi Kleen      :       Better prune_queue, and other fixes.
44  *              Andrey Savochkin:       Fix RTT measurements in the presence of
45  *                                      timestamps.
46  *              Andrey Savochkin:       Check sequence numbers correctly when
47  *                                      removing SACKs due to in sequence incoming
48  *                                      data segments.
49  *              Andi Kleen:             Make sure we never ack data there is not
50  *                                      enough room for. Also make this condition
51  *                                      a fatal error if it might still happen.
52  *              Andi Kleen:             Add tcp_measure_rcv_mss to make
53  *                                      connections with MSS<min(MTU,ann. MSS)
54  *                                      work without delayed acks.
55  *              Andi Kleen:             Process packets with PSH set in the
56  *                                      fast path.
57  *              J Hadi Salim:           ECN support
58  *              Andrei Gurtov,
59  *              Pasi Sarolahti,
60  *              Panu Kuhlberg:          Experimental audit of TCP (re)transmission
61  *                                      engine. Lots of bugs are found.
62  *              Pasi Sarolahti:         F-RTO for dealing with spurious RTOs
63  */
64
65 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
66
67 #include <linux/mm.h>
68 #include <linux/slab.h>
69 #include <linux/module.h>
70 #include <linux/sysctl.h>
71 #include <linux/kernel.h>
72 #include <linux/prefetch.h>
73 #include <net/dst.h>
74 #include <net/tcp.h>
75 #include <net/inet_common.h>
76 #include <linux/ipsec.h>
77 #include <asm/unaligned.h>
78 #include <linux/errqueue.h>
79 #include <trace/events/tcp.h>
80 #include <linux/jump_label_ratelimit.h>
81 #include <net/busy_poll.h>
82 #include <net/mptcp.h>
83
84 int sysctl_tcp_max_orphans __read_mostly = NR_FILE;
85
86 #define FLAG_DATA               0x01 /* Incoming frame contained data.          */
87 #define FLAG_WIN_UPDATE         0x02 /* Incoming ACK was a window update.       */
88 #define FLAG_DATA_ACKED         0x04 /* This ACK acknowledged new data.         */
89 #define FLAG_RETRANS_DATA_ACKED 0x08 /* "" "" some of which was retransmitted.  */
90 #define FLAG_SYN_ACKED          0x10 /* This ACK acknowledged SYN.              */
91 #define FLAG_DATA_SACKED        0x20 /* New SACK.                               */
92 #define FLAG_ECE                0x40 /* ECE in this ACK                         */
93 #define FLAG_LOST_RETRANS       0x80 /* This ACK marks some retransmission lost */
94 #define FLAG_SLOWPATH           0x100 /* Do not skip RFC checks for window update.*/
95 #define FLAG_ORIG_SACK_ACKED    0x200 /* Never retransmitted data are (s)acked  */
96 #define FLAG_SND_UNA_ADVANCED   0x400 /* Snd_una was changed (!= FLAG_DATA_ACKED) */
97 #define FLAG_DSACKING_ACK       0x800 /* SACK blocks contained D-SACK info */
98 #define FLAG_SET_XMIT_TIMER     0x1000 /* Set TLP or RTO timer */
99 #define FLAG_SACK_RENEGING      0x2000 /* snd_una advanced to a sacked seq */
100 #define FLAG_UPDATE_TS_RECENT   0x4000 /* tcp_replace_ts_recent() */
101 #define FLAG_NO_CHALLENGE_ACK   0x8000 /* do not call tcp_send_challenge_ack()  */
102 #define FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED  0x10000 /* Likely a delayed ACK */
103 #define FLAG_DSACK_TLP          0x20000 /* DSACK for tail loss probe */
104
105 #define FLAG_ACKED              (FLAG_DATA_ACKED|FLAG_SYN_ACKED)
106 #define FLAG_NOT_DUP            (FLAG_DATA|FLAG_WIN_UPDATE|FLAG_ACKED)
107 #define FLAG_CA_ALERT           (FLAG_DATA_SACKED|FLAG_ECE|FLAG_DSACKING_ACK)
108 #define FLAG_FORWARD_PROGRESS   (FLAG_ACKED|FLAG_DATA_SACKED)
109
110 #define TCP_REMNANT (TCP_FLAG_FIN|TCP_FLAG_URG|TCP_FLAG_SYN|TCP_FLAG_PSH)
111 #define TCP_HP_BITS (~(TCP_RESERVED_BITS|TCP_FLAG_PSH))
112
113 #define REXMIT_NONE     0 /* no loss recovery to do */
114 #define REXMIT_LOST     1 /* retransmit packets marked lost */
115 #define REXMIT_NEW      2 /* FRTO-style transmit of unsent/new packets */
116
117 #if IS_ENABLED(CONFIG_TLS_DEVICE)
118 static DEFINE_STATIC_KEY_DEFERRED_FALSE(clean_acked_data_enabled, HZ);
119
120 void clean_acked_data_enable(struct inet_connection_sock *icsk,
121                              void (*cad)(struct sock *sk, u32 ack_seq))
122 {
123         icsk->icsk_clean_acked = cad;
124         static_branch_deferred_inc(&clean_acked_data_enabled);
125 }
126 EXPORT_SYMBOL_GPL(clean_acked_data_enable);
127
128 void clean_acked_data_disable(struct inet_connection_sock *icsk)
129 {
130         static_branch_slow_dec_deferred(&clean_acked_data_enabled);
131         icsk->icsk_clean_acked = NULL;
132 }
133 EXPORT_SYMBOL_GPL(clean_acked_data_disable);
134
135 void clean_acked_data_flush(void)
136 {
137         static_key_deferred_flush(&clean_acked_data_enabled);
138 }
139 EXPORT_SYMBOL_GPL(clean_acked_data_flush);
140 #endif
141
142 #ifdef CONFIG_CGROUP_BPF
143 static void bpf_skops_parse_hdr(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
144 {
145         bool unknown_opt = tcp_sk(sk)->rx_opt.saw_unknown &&
146                 BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tcp_sk(sk),
147                                        BPF_SOCK_OPS_PARSE_UNKNOWN_HDR_OPT_CB_FLAG);
148         bool parse_all_opt = BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(tcp_sk(sk),
149                                                     BPF_SOCK_OPS_PARSE_ALL_HDR_OPT_CB_FLAG);
150         struct bpf_sock_ops_kern sock_ops;
151
152         if (likely(!unknown_opt && !parse_all_opt))
153                 return;
154
155         /* The skb will be handled in the
156          * bpf_skops_established() or
157          * bpf_skops_write_hdr_opt().
158          */
159         switch (sk->sk_state) {
160         case TCP_SYN_RECV:
161         case TCP_SYN_SENT:
162         case TCP_LISTEN:
163                 return;
164         }
165
166         sock_owned_by_me(sk);
167
168         memset(&sock_ops, 0, offsetof(struct bpf_sock_ops_kern, temp));
169         sock_ops.op = BPF_SOCK_OPS_PARSE_HDR_OPT_CB;
170         sock_ops.is_fullsock = 1;
171         sock_ops.sk = sk;
172         bpf_skops_init_skb(&sock_ops, skb, tcp_hdrlen(skb));
173
174         BPF_CGROUP_RUN_PROG_SOCK_OPS(&sock_ops);
175 }
176
177 static void bpf_skops_established(struct sock *sk, int bpf_op,
178                                   struct sk_buff *skb)
179 {
180         struct bpf_sock_ops_kern sock_ops;
181
182         sock_owned_by_me(sk);
183
184         memset(&sock_ops, 0, offsetof(struct bpf_sock_ops_kern, temp));
185         sock_ops.op = bpf_op;
186         sock_ops.is_fullsock = 1;
187         sock_ops.sk = sk;
188         /* sk with TCP_REPAIR_ON does not have skb in tcp_finish_connect */
189         if (skb)
190                 bpf_skops_init_skb(&sock_ops, skb, tcp_hdrlen(skb));
191
192         BPF_CGROUP_RUN_PROG_SOCK_OPS(&sock_ops);
193 }
194 #else
195 static void bpf_skops_parse_hdr(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
196 {
197 }
198
199 static void bpf_skops_established(struct sock *sk, int bpf_op,
200                                   struct sk_buff *skb)
201 {
202 }
203 #endif
204
205 static void tcp_gro_dev_warn(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
206                              unsigned int len)
207 {
208         static bool __once __read_mostly;
209
210         if (!__once) {
211                 struct net_device *dev;
212
213                 __once = true;
214
215                 rcu_read_lock();
216                 dev = dev_get_by_index_rcu(sock_net(sk), skb->skb_iif);
217                 if (!dev || len >= dev->mtu)
218                         pr_warn("%s: Driver has suspect GRO implementation, TCP performance may be compromised.\n",
219                                 dev ? dev->name : "Unknown driver");
220                 rcu_read_unlock();
221         }
222 }
223
224 /* Adapt the MSS value used to make delayed ack decision to the
225  * real world.
226  */
227 static void tcp_measure_rcv_mss(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
228 {
229         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
230         const unsigned int lss = icsk->icsk_ack.last_seg_size;
231         unsigned int len;
232
233         icsk->icsk_ack.last_seg_size = 0;
234
235         /* skb->len may jitter because of SACKs, even if peer
236          * sends good full-sized frames.
237          */
238         len = skb_shinfo(skb)->gso_size ? : skb->len;
239         if (len >= icsk->icsk_ack.rcv_mss) {
240                 /* Note: divides are still a bit expensive.
241                  * For the moment, only adjust scaling_ratio
242                  * when we update icsk_ack.rcv_mss.
243                  */
244                 if (unlikely(len != icsk->icsk_ack.rcv_mss)) {
245                         u64 val = (u64)skb->len << TCP_RMEM_TO_WIN_SCALE;
246
247                         do_div(val, skb->truesize);
248                         tcp_sk(sk)->scaling_ratio = val ? val : 1;
249                 }
250                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = min_t(unsigned int, len,
251                                                tcp_sk(sk)->advmss);
252                 /* Account for possibly-removed options */
253                 if (unlikely(len > icsk->icsk_ack.rcv_mss +
254                                    MAX_TCP_OPTION_SPACE))
255                         tcp_gro_dev_warn(sk, skb, len);
256                 /* If the skb has a len of exactly 1*MSS and has the PSH bit
257                  * set then it is likely the end of an application write. So
258                  * more data may not be arriving soon, and yet the data sender
259                  * may be waiting for an ACK if cwnd-bound or using TX zero
260                  * copy. So we set ICSK_ACK_PUSHED here so that
261                  * tcp_cleanup_rbuf() will send an ACK immediately if the app
262                  * reads all of the data and is not ping-pong. If len > MSS
263                  * then this logic does not matter (and does not hurt) because
264                  * tcp_cleanup_rbuf() will always ACK immediately if the app
265                  * reads data and there is more than an MSS of unACKed data.
266                  */
267                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_PSH)
268                         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED;
269         } else {
270                 /* Otherwise, we make more careful check taking into account,
271                  * that SACKs block is variable.
272                  *
273                  * "len" is invariant segment length, including TCP header.
274                  */
275                 len += skb->data - skb_transport_header(skb);
276                 if (len >= TCP_MSS_DEFAULT + sizeof(struct tcphdr) ||
277                     /* If PSH is not set, packet should be
278                      * full sized, provided peer TCP is not badly broken.
279                      * This observation (if it is correct 8)) allows
280                      * to handle super-low mtu links fairly.
281                      */
282                     (len >= TCP_MIN_MSS + sizeof(struct tcphdr) &&
283                      !(tcp_flag_word(tcp_hdr(skb)) & TCP_REMNANT))) {
284                         /* Subtract also invariant (if peer is RFC compliant),
285                          * tcp header plus fixed timestamp option length.
286                          * Resulting "len" is MSS free of SACK jitter.
287                          */
288                         len -= tcp_sk(sk)->tcp_header_len;
289                         icsk->icsk_ack.last_seg_size = len;
290                         if (len == lss) {
291                                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = len;
292                                 return;
293                         }
294                 }
295                 if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED)
296                         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED2;
297                 icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED;
298         }
299 }
300
301 static void tcp_incr_quickack(struct sock *sk, unsigned int max_quickacks)
302 {
303         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
304         unsigned int quickacks = tcp_sk(sk)->rcv_wnd / (2 * icsk->icsk_ack.rcv_mss);
305
306         if (quickacks == 0)
307                 quickacks = 2;
308         quickacks = min(quickacks, max_quickacks);
309         if (quickacks > icsk->icsk_ack.quick)
310                 icsk->icsk_ack.quick = quickacks;
311 }
312
313 static void tcp_enter_quickack_mode(struct sock *sk, unsigned int max_quickacks)
314 {
315         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
316
317         tcp_incr_quickack(sk, max_quickacks);
318         inet_csk_exit_pingpong_mode(sk);
319         icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
320 }
321
322 /* Send ACKs quickly, if "quick" count is not exhausted
323  * and the session is not interactive.
324  */
325
326 static bool tcp_in_quickack_mode(struct sock *sk)
327 {
328         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
329         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
330
331         return (dst && dst_metric(dst, RTAX_QUICKACK)) ||
332                 (icsk->icsk_ack.quick && !inet_csk_in_pingpong_mode(sk));
333 }
334
335 static void tcp_ecn_queue_cwr(struct tcp_sock *tp)
336 {
337         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
338                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_QUEUE_CWR;
339 }
340
341 static void tcp_ecn_accept_cwr(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
342 {
343         if (tcp_hdr(skb)->cwr) {
344                 tcp_sk(sk)->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
345
346                 /* If the sender is telling us it has entered CWR, then its
347                  * cwnd may be very low (even just 1 packet), so we should ACK
348                  * immediately.
349                  */
350                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
351                         inet_csk(sk)->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_NOW;
352         }
353 }
354
355 static void tcp_ecn_withdraw_cwr(struct tcp_sock *tp)
356 {
357         tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
358 }
359
360 static void __tcp_ecn_check_ce(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
361 {
362         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
363
364         switch (TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield & INET_ECN_MASK) {
365         case INET_ECN_NOT_ECT:
366                 /* Funny extension: if ECT is not set on a segment,
367                  * and we already seen ECT on a previous segment,
368                  * it is probably a retransmit.
369                  */
370                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_SEEN)
371                         tcp_enter_quickack_mode(sk, 2);
372                 break;
373         case INET_ECN_CE:
374                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
375                         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_ECN_IS_CE);
376
377                 if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)) {
378                         /* Better not delay acks, sender can have a very low cwnd */
379                         tcp_enter_quickack_mode(sk, 2);
380                         tp->ecn_flags |= TCP_ECN_DEMAND_CWR;
381                 }
382                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
383                 break;
384         default:
385                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
386                         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_ECN_NO_CE);
387                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
388                 break;
389         }
390 }
391
392 static void tcp_ecn_check_ce(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
393 {
394         if (tcp_sk(sk)->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
395                 __tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
396 }
397
398 static void tcp_ecn_rcv_synack(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
399 {
400         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || th->cwr))
401                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
402 }
403
404 static void tcp_ecn_rcv_syn(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
405 {
406         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || !th->cwr))
407                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
408 }
409
410 static bool tcp_ecn_rcv_ecn_echo(const struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
411 {
412         if (th->ece && !th->syn && (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
413                 return true;
414         return false;
415 }
416
417 /* Buffer size and advertised window tuning.
418  *
419  * 1. Tuning sk->sk_sndbuf, when connection enters established state.
420  */
421
422 static void tcp_sndbuf_expand(struct sock *sk)
423 {
424         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
425         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
426         int sndmem, per_mss;
427         u32 nr_segs;
428
429         /* Worst case is non GSO/TSO : each frame consumes one skb
430          * and skb->head is kmalloced using power of two area of memory
431          */
432         per_mss = max_t(u32, tp->rx_opt.mss_clamp, tp->mss_cache) +
433                   MAX_TCP_HEADER +
434                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct skb_shared_info));
435
436         per_mss = roundup_pow_of_two(per_mss) +
437                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct sk_buff));
438
439         nr_segs = max_t(u32, TCP_INIT_CWND, tcp_snd_cwnd(tp));
440         nr_segs = max_t(u32, nr_segs, tp->reordering + 1);
441
442         /* Fast Recovery (RFC 5681 3.2) :
443          * Cubic needs 1.7 factor, rounded to 2 to include
444          * extra cushion (application might react slowly to EPOLLOUT)
445          */
446         sndmem = ca_ops->sndbuf_expand ? ca_ops->sndbuf_expand(sk) : 2;
447         sndmem *= nr_segs * per_mss;
448
449         if (sk->sk_sndbuf < sndmem)
450                 WRITE_ONCE(sk->sk_sndbuf,
451                            min(sndmem, READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_wmem[2])));
452 }
453
454 /* 2. Tuning advertised window (window_clamp, rcv_ssthresh)
455  *
456  * All tcp_full_space() is split to two parts: "network" buffer, allocated
457  * forward and advertised in receiver window (tp->rcv_wnd) and
458  * "application buffer", required to isolate scheduling/application
459  * latencies from network.
460  * window_clamp is maximal advertised window. It can be less than
461  * tcp_full_space(), in this case tcp_full_space() - window_clamp
462  * is reserved for "application" buffer. The less window_clamp is
463  * the smoother our behaviour from viewpoint of network, but the lower
464  * throughput and the higher sensitivity of the connection to losses. 8)
465  *
466  * rcv_ssthresh is more strict window_clamp used at "slow start"
467  * phase to predict further behaviour of this connection.
468  * It is used for two goals:
469  * - to enforce header prediction at sender, even when application
470  *   requires some significant "application buffer". It is check #1.
471  * - to prevent pruning of receive queue because of misprediction
472  *   of receiver window. Check #2.
473  *
474  * The scheme does not work when sender sends good segments opening
475  * window and then starts to feed us spaghetti. But it should work
476  * in common situations. Otherwise, we have to rely on queue collapsing.
477  */
478
479 /* Slow part of check#2. */
480 static int __tcp_grow_window(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
481                              unsigned int skbtruesize)
482 {
483         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
484         /* Optimize this! */
485         int truesize = tcp_win_from_space(sk, skbtruesize) >> 1;
486         int window = tcp_win_from_space(sk, READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2])) >> 1;
487
488         while (tp->rcv_ssthresh <= window) {
489                 if (truesize <= skb->len)
490                         return 2 * inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss;
491
492                 truesize >>= 1;
493                 window >>= 1;
494         }
495         return 0;
496 }
497
498 /* Even if skb appears to have a bad len/truesize ratio, TCP coalescing
499  * can play nice with us, as sk_buff and skb->head might be either
500  * freed or shared with up to MAX_SKB_FRAGS segments.
501  * Only give a boost to drivers using page frag(s) to hold the frame(s),
502  * and if no payload was pulled in skb->head before reaching us.
503  */
504 static u32 truesize_adjust(bool adjust, const struct sk_buff *skb)
505 {
506         u32 truesize = skb->truesize;
507
508         if (adjust && !skb_headlen(skb)) {
509                 truesize -= SKB_TRUESIZE(skb_end_offset(skb));
510                 /* paranoid check, some drivers might be buggy */
511                 if (unlikely((int)truesize < (int)skb->len))
512                         truesize = skb->truesize;
513         }
514         return truesize;
515 }
516
517 static void tcp_grow_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
518                             bool adjust)
519 {
520         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
521         int room;
522
523         room = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_space(sk)) - tp->rcv_ssthresh;
524
525         if (room <= 0)
526                 return;
527
528         /* Check #1 */
529         if (!tcp_under_memory_pressure(sk)) {
530                 unsigned int truesize = truesize_adjust(adjust, skb);
531                 int incr;
532
533                 /* Check #2. Increase window, if skb with such overhead
534                  * will fit to rcvbuf in future.
535                  */
536                 if (tcp_win_from_space(sk, truesize) <= skb->len)
537                         incr = 2 * tp->advmss;
538                 else
539                         incr = __tcp_grow_window(sk, skb, truesize);
540
541                 if (incr) {
542                         incr = max_t(int, incr, 2 * skb->len);
543                         tp->rcv_ssthresh += min(room, incr);
544                         inet_csk(sk)->icsk_ack.quick |= 1;
545                 }
546         } else {
547                 /* Under pressure:
548                  * Adjust rcv_ssthresh according to reserved mem
549                  */
550                 tcp_adjust_rcv_ssthresh(sk);
551         }
552 }
553
554 /* 3. Try to fixup all. It is made immediately after connection enters
555  *    established state.
556  */
557 static void tcp_init_buffer_space(struct sock *sk)
558 {
559         int tcp_app_win = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_app_win);
560         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
561         int maxwin;
562
563         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK))
564                 tcp_sndbuf_expand(sk);
565
566         tcp_mstamp_refresh(tp);
567         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
568         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
569
570         maxwin = tcp_full_space(sk);
571
572         if (tp->window_clamp >= maxwin) {
573                 tp->window_clamp = maxwin;
574
575                 if (tcp_app_win && maxwin > 4 * tp->advmss)
576                         tp->window_clamp = max(maxwin -
577                                                (maxwin >> tcp_app_win),
578                                                4 * tp->advmss);
579         }
580
581         /* Force reservation of one segment. */
582         if (tcp_app_win &&
583             tp->window_clamp > 2 * tp->advmss &&
584             tp->window_clamp + tp->advmss > maxwin)
585                 tp->window_clamp = max(2 * tp->advmss, maxwin - tp->advmss);
586
587         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, tp->window_clamp);
588         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
589         tp->rcvq_space.space = min3(tp->rcv_ssthresh, tp->rcv_wnd,
590                                     (u32)TCP_INIT_CWND * tp->advmss);
591 }
592
593 /* 4. Recalculate window clamp after socket hit its memory bounds. */
594 static void tcp_clamp_window(struct sock *sk)
595 {
596         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
597         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
598         struct net *net = sock_net(sk);
599         int rmem2;
600
601         icsk->icsk_ack.quick = 0;
602         rmem2 = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]);
603
604         if (sk->sk_rcvbuf < rmem2 &&
605             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK) &&
606             !tcp_under_memory_pressure(sk) &&
607             sk_memory_allocated(sk) < sk_prot_mem_limits(sk, 0)) {
608                 WRITE_ONCE(sk->sk_rcvbuf,
609                            min(atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc), rmem2));
610         }
611         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf)
612                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->window_clamp, 2U * tp->advmss);
613 }
614
615 /* Initialize RCV_MSS value.
616  * RCV_MSS is an our guess about MSS used by the peer.
617  * We haven't any direct information about the MSS.
618  * It's better to underestimate the RCV_MSS rather than overestimate.
619  * Overestimations make us ACKing less frequently than needed.
620  * Underestimations are more easy to detect and fix by tcp_measure_rcv_mss().
621  */
622 void tcp_initialize_rcv_mss(struct sock *sk)
623 {
624         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
625         unsigned int hint = min_t(unsigned int, tp->advmss, tp->mss_cache);
626
627         hint = min(hint, tp->rcv_wnd / 2);
628         hint = min(hint, TCP_MSS_DEFAULT);
629         hint = max(hint, TCP_MIN_MSS);
630
631         inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss = hint;
632 }
633 EXPORT_SYMBOL(tcp_initialize_rcv_mss);
634
635 /* Receiver "autotuning" code.
636  *
637  * The algorithm for RTT estimation w/o timestamps is based on
638  * Dynamic Right-Sizing (DRS) by Wu Feng and Mike Fisk of LANL.
639  * <https://public.lanl.gov/radiant/pubs.html#DRS>
640  *
641  * More detail on this code can be found at
642  * <http://staff.psc.edu/jheffner/>,
643  * though this reference is out of date.  A new paper
644  * is pending.
645  */
646 static void tcp_rcv_rtt_update(struct tcp_sock *tp, u32 sample, int win_dep)
647 {
648         u32 new_sample = tp->rcv_rtt_est.rtt_us;
649         long m = sample;
650
651         if (new_sample != 0) {
652                 /* If we sample in larger samples in the non-timestamp
653                  * case, we could grossly overestimate the RTT especially
654                  * with chatty applications or bulk transfer apps which
655                  * are stalled on filesystem I/O.
656                  *
657                  * Also, since we are only going for a minimum in the
658                  * non-timestamp case, we do not smooth things out
659                  * else with timestamps disabled convergence takes too
660                  * long.
661                  */
662                 if (!win_dep) {
663                         m -= (new_sample >> 3);
664                         new_sample += m;
665                 } else {
666                         m <<= 3;
667                         if (m < new_sample)
668                                 new_sample = m;
669                 }
670         } else {
671                 /* No previous measure. */
672                 new_sample = m << 3;
673         }
674
675         tp->rcv_rtt_est.rtt_us = new_sample;
676 }
677
678 static inline void tcp_rcv_rtt_measure(struct tcp_sock *tp)
679 {
680         u32 delta_us;
681
682         if (tp->rcv_rtt_est.time == 0)
683                 goto new_measure;
684         if (before(tp->rcv_nxt, tp->rcv_rtt_est.seq))
685                 return;
686         delta_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcv_rtt_est.time);
687         if (!delta_us)
688                 delta_us = 1;
689         tcp_rcv_rtt_update(tp, delta_us, 1);
690
691 new_measure:
692         tp->rcv_rtt_est.seq = tp->rcv_nxt + tp->rcv_wnd;
693         tp->rcv_rtt_est.time = tp->tcp_mstamp;
694 }
695
696 static inline void tcp_rcv_rtt_measure_ts(struct sock *sk,
697                                           const struct sk_buff *skb)
698 {
699         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
700
701         if (tp->rx_opt.rcv_tsecr == tp->rcv_rtt_last_tsecr)
702                 return;
703         tp->rcv_rtt_last_tsecr = tp->rx_opt.rcv_tsecr;
704
705         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq -
706             TCP_SKB_CB(skb)->seq >= inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss) {
707                 u32 delta = tcp_time_stamp(tp) - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
708                 u32 delta_us;
709
710                 if (likely(delta < INT_MAX / (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ))) {
711                         if (!delta)
712                                 delta = 1;
713                         delta_us = delta * (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
714                         tcp_rcv_rtt_update(tp, delta_us, 0);
715                 }
716         }
717 }
718
719 /*
720  * This function should be called every time data is copied to user space.
721  * It calculates the appropriate TCP receive buffer space.
722  */
723 void tcp_rcv_space_adjust(struct sock *sk)
724 {
725         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
726         u32 copied;
727         int time;
728
729         trace_tcp_rcv_space_adjust(sk);
730
731         tcp_mstamp_refresh(tp);
732         time = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcvq_space.time);
733         if (time < (tp->rcv_rtt_est.rtt_us >> 3) || tp->rcv_rtt_est.rtt_us == 0)
734                 return;
735
736         /* Number of bytes copied to user in last RTT */
737         copied = tp->copied_seq - tp->rcvq_space.seq;
738         if (copied <= tp->rcvq_space.space)
739                 goto new_measure;
740
741         /* A bit of theory :
742          * copied = bytes received in previous RTT, our base window
743          * To cope with packet losses, we need a 2x factor
744          * To cope with slow start, and sender growing its cwin by 100 %
745          * every RTT, we need a 4x factor, because the ACK we are sending
746          * now is for the next RTT, not the current one :
747          * <prev RTT . ><current RTT .. ><next RTT .... >
748          */
749
750         if (READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_moderate_rcvbuf) &&
751             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK)) {
752                 u64 rcvwin, grow;
753                 int rcvbuf;
754
755                 /* minimal window to cope with packet losses, assuming
756                  * steady state. Add some cushion because of small variations.
757                  */
758                 rcvwin = ((u64)copied << 1) + 16 * tp->advmss;
759
760                 /* Accommodate for sender rate increase (eg. slow start) */
761                 grow = rcvwin * (copied - tp->rcvq_space.space);
762                 do_div(grow, tp->rcvq_space.space);
763                 rcvwin += (grow << 1);
764
765                 rcvbuf = min_t(u64, tcp_space_from_win(sk, rcvwin),
766                                READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]));
767                 if (rcvbuf > sk->sk_rcvbuf) {
768                         WRITE_ONCE(sk->sk_rcvbuf, rcvbuf);
769
770                         /* Make the window clamp follow along.  */
771                         tp->window_clamp = tcp_win_from_space(sk, rcvbuf);
772                 }
773         }
774         tp->rcvq_space.space = copied;
775
776 new_measure:
777         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
778         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
779 }
780
781 /* There is something which you must keep in mind when you analyze the
782  * behavior of the tp->ato delayed ack timeout interval.  When a
783  * connection starts up, we want to ack as quickly as possible.  The
784  * problem is that "good" TCP's do slow start at the beginning of data
785  * transmission.  The means that until we send the first few ACK's the
786  * sender will sit on his end and only queue most of his data, because
787  * he can only send snd_cwnd unacked packets at any given time.  For
788  * each ACK we send, he increments snd_cwnd and transmits more of his
789  * queue.  -DaveM
790  */
791 static void tcp_event_data_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
792 {
793         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
794         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
795         u32 now;
796
797         inet_csk_schedule_ack(sk);
798
799         tcp_measure_rcv_mss(sk, skb);
800
801         tcp_rcv_rtt_measure(tp);
802
803         now = tcp_jiffies32;
804
805         if (!icsk->icsk_ack.ato) {
806                 /* The _first_ data packet received, initialize
807                  * delayed ACK engine.
808                  */
809                 tcp_incr_quickack(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
810                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
811         } else {
812                 int m = now - icsk->icsk_ack.lrcvtime;
813
814                 if (m <= TCP_ATO_MIN / 2) {
815                         /* The fastest case is the first. */
816                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + TCP_ATO_MIN / 2;
817                 } else if (m < icsk->icsk_ack.ato) {
818                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + m;
819                         if (icsk->icsk_ack.ato > icsk->icsk_rto)
820                                 icsk->icsk_ack.ato = icsk->icsk_rto;
821                 } else if (m > icsk->icsk_rto) {
822                         /* Too long gap. Apparently sender failed to
823                          * restart window, so that we send ACKs quickly.
824                          */
825                         tcp_incr_quickack(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
826                 }
827         }
828         icsk->icsk_ack.lrcvtime = now;
829
830         tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
831
832         if (skb->len >= 128)
833                 tcp_grow_window(sk, skb, true);
834 }
835
836 /* Called to compute a smoothed rtt estimate. The data fed to this
837  * routine either comes from timestamps, or from segments that were
838  * known _not_ to have been retransmitted [see Karn/Partridge
839  * Proceedings SIGCOMM 87]. The algorithm is from the SIGCOMM 88
840  * piece by Van Jacobson.
841  * NOTE: the next three routines used to be one big routine.
842  * To save cycles in the RFC 1323 implementation it was better to break
843  * it up into three procedures. -- erics
844  */
845 static void tcp_rtt_estimator(struct sock *sk, long mrtt_us)
846 {
847         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
848         long m = mrtt_us; /* RTT */
849         u32 srtt = tp->srtt_us;
850
851         /*      The following amusing code comes from Jacobson's
852          *      article in SIGCOMM '88.  Note that rtt and mdev
853          *      are scaled versions of rtt and mean deviation.
854          *      This is designed to be as fast as possible
855          *      m stands for "measurement".
856          *
857          *      On a 1990 paper the rto value is changed to:
858          *      RTO = rtt + 4 * mdev
859          *
860          * Funny. This algorithm seems to be very broken.
861          * These formulae increase RTO, when it should be decreased, increase
862          * too slowly, when it should be increased quickly, decrease too quickly
863          * etc. I guess in BSD RTO takes ONE value, so that it is absolutely
864          * does not matter how to _calculate_ it. Seems, it was trap
865          * that VJ failed to avoid. 8)
866          */
867         if (srtt != 0) {
868                 m -= (srtt >> 3);       /* m is now error in rtt est */
869                 srtt += m;              /* rtt = 7/8 rtt + 1/8 new */
870                 if (m < 0) {
871                         m = -m;         /* m is now abs(error) */
872                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
873                         /* This is similar to one of Eifel findings.
874                          * Eifel blocks mdev updates when rtt decreases.
875                          * This solution is a bit different: we use finer gain
876                          * for mdev in this case (alpha*beta).
877                          * Like Eifel it also prevents growth of rto,
878                          * but also it limits too fast rto decreases,
879                          * happening in pure Eifel.
880                          */
881                         if (m > 0)
882                                 m >>= 3;
883                 } else {
884                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
885                 }
886                 tp->mdev_us += m;               /* mdev = 3/4 mdev + 1/4 new */
887                 if (tp->mdev_us > tp->mdev_max_us) {
888                         tp->mdev_max_us = tp->mdev_us;
889                         if (tp->mdev_max_us > tp->rttvar_us)
890                                 tp->rttvar_us = tp->mdev_max_us;
891                 }
892                 if (after(tp->snd_una, tp->rtt_seq)) {
893                         if (tp->mdev_max_us < tp->rttvar_us)
894                                 tp->rttvar_us -= (tp->rttvar_us - tp->mdev_max_us) >> 2;
895                         tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
896                         tp->mdev_max_us = tcp_rto_min_us(sk);
897
898                         tcp_bpf_rtt(sk);
899                 }
900         } else {
901                 /* no previous measure. */
902                 srtt = m << 3;          /* take the measured time to be rtt */
903                 tp->mdev_us = m << 1;   /* make sure rto = 3*rtt */
904                 tp->rttvar_us = max(tp->mdev_us, tcp_rto_min_us(sk));
905                 tp->mdev_max_us = tp->rttvar_us;
906                 tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
907
908                 tcp_bpf_rtt(sk);
909         }
910         tp->srtt_us = max(1U, srtt);
911 }
912
913 static void tcp_update_pacing_rate(struct sock *sk)
914 {
915         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
916         u64 rate;
917
918         /* set sk_pacing_rate to 200 % of current rate (mss * cwnd / srtt) */
919         rate = (u64)tp->mss_cache * ((USEC_PER_SEC / 100) << 3);
920
921         /* current rate is (cwnd * mss) / srtt
922          * In Slow Start [1], set sk_pacing_rate to 200 % the current rate.
923          * In Congestion Avoidance phase, set it to 120 % the current rate.
924          *
925          * [1] : Normal Slow Start condition is (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh)
926          *       If snd_cwnd >= (tp->snd_ssthresh / 2), we are approaching
927          *       end of slow start and should slow down.
928          */
929         if (tcp_snd_cwnd(tp) < tp->snd_ssthresh / 2)
930                 rate *= READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_pacing_ss_ratio);
931         else
932                 rate *= READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_pacing_ca_ratio);
933
934         rate *= max(tcp_snd_cwnd(tp), tp->packets_out);
935
936         if (likely(tp->srtt_us))
937                 do_div(rate, tp->srtt_us);
938
939         /* WRITE_ONCE() is needed because sch_fq fetches sk_pacing_rate
940          * without any lock. We want to make sure compiler wont store
941          * intermediate values in this location.
942          */
943         WRITE_ONCE(sk->sk_pacing_rate, min_t(u64, rate,
944                                              sk->sk_max_pacing_rate));
945 }
946
947 /* Calculate rto without backoff.  This is the second half of Van Jacobson's
948  * routine referred to above.
949  */
950 static void tcp_set_rto(struct sock *sk)
951 {
952         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
953         /* Old crap is replaced with new one. 8)
954          *
955          * More seriously:
956          * 1. If rtt variance happened to be less 50msec, it is hallucination.
957          *    It cannot be less due to utterly erratic ACK generation made
958          *    at least by solaris and freebsd. "Erratic ACKs" has _nothing_
959          *    to do with delayed acks, because at cwnd>2 true delack timeout
960          *    is invisible. Actually, Linux-2.4 also generates erratic
961          *    ACKs in some circumstances.
962          */
963         inet_csk(sk)->icsk_rto = __tcp_set_rto(tp);
964
965         /* 2. Fixups made earlier cannot be right.
966          *    If we do not estimate RTO correctly without them,
967          *    all the algo is pure shit and should be replaced
968          *    with correct one. It is exactly, which we pretend to do.
969          */
970
971         /* NOTE: clamping at TCP_RTO_MIN is not required, current algo
972          * guarantees that rto is higher.
973          */
974         tcp_bound_rto(sk);
975 }
976
977 __u32 tcp_init_cwnd(const struct tcp_sock *tp, const struct dst_entry *dst)
978 {
979         __u32 cwnd = (dst ? dst_metric(dst, RTAX_INITCWND) : 0);
980
981         if (!cwnd)
982                 cwnd = TCP_INIT_CWND;
983         return min_t(__u32, cwnd, tp->snd_cwnd_clamp);
984 }
985
986 struct tcp_sacktag_state {
987         /* Timestamps for earliest and latest never-retransmitted segment
988          * that was SACKed. RTO needs the earliest RTT to stay conservative,
989          * but congestion control should still get an accurate delay signal.
990          */
991         u64     first_sackt;
992         u64     last_sackt;
993         u32     reord;
994         u32     sack_delivered;
995         int     flag;
996         unsigned int mss_now;
997         struct rate_sample *rate;
998 };
999
1000 /* Take a notice that peer is sending D-SACKs. Skip update of data delivery
1001  * and spurious retransmission information if this DSACK is unlikely caused by
1002  * sender's action:
1003  * - DSACKed sequence range is larger than maximum receiver's window.
1004  * - Total no. of DSACKed segments exceed the total no. of retransmitted segs.
1005  */
1006 static u32 tcp_dsack_seen(struct tcp_sock *tp, u32 start_seq,
1007                           u32 end_seq, struct tcp_sacktag_state *state)
1008 {
1009         u32 seq_len, dup_segs = 1;
1010
1011         if (!before(start_seq, end_seq))
1012                 return 0;
1013
1014         seq_len = end_seq - start_seq;
1015         /* Dubious DSACK: DSACKed range greater than maximum advertised rwnd */
1016         if (seq_len > tp->max_window)
1017                 return 0;
1018         if (seq_len > tp->mss_cache)
1019                 dup_segs = DIV_ROUND_UP(seq_len, tp->mss_cache);
1020         else if (tp->tlp_high_seq && tp->tlp_high_seq == end_seq)
1021                 state->flag |= FLAG_DSACK_TLP;
1022
1023         tp->dsack_dups += dup_segs;
1024         /* Skip the DSACK if dup segs weren't retransmitted by sender */
1025         if (tp->dsack_dups > tp->total_retrans)
1026                 return 0;
1027
1028         tp->rx_opt.sack_ok |= TCP_DSACK_SEEN;
1029         /* We increase the RACK ordering window in rounds where we receive
1030          * DSACKs that may have been due to reordering causing RACK to trigger
1031          * a spurious fast recovery. Thus RACK ignores DSACKs that happen
1032          * without having seen reordering, or that match TLP probes (TLP
1033          * is timer-driven, not triggered by RACK).
1034          */
1035         if (tp->reord_seen && !(state->flag & FLAG_DSACK_TLP))
1036                 tp->rack.dsack_seen = 1;
1037
1038         state->flag |= FLAG_DSACKING_ACK;
1039         /* A spurious retransmission is delivered */
1040         state->sack_delivered += dup_segs;
1041
1042         return dup_segs;
1043 }
1044
1045 /* It's reordering when higher sequence was delivered (i.e. sacked) before
1046  * some lower never-retransmitted sequence ("low_seq"). The maximum reordering
1047  * distance is approximated in full-mss packet distance ("reordering").
1048  */
1049 static void tcp_check_sack_reordering(struct sock *sk, const u32 low_seq,
1050                                       const int ts)
1051 {
1052         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1053         const u32 mss = tp->mss_cache;
1054         u32 fack, metric;
1055
1056         fack = tcp_highest_sack_seq(tp);
1057         if (!before(low_seq, fack))
1058                 return;
1059
1060         metric = fack - low_seq;
1061         if ((metric > tp->reordering * mss) && mss) {
1062 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
1063                 pr_debug("Disorder%d %d %u f%u s%u rr%d\n",
1064                          tp->rx_opt.sack_ok, inet_csk(sk)->icsk_ca_state,
1065                          tp->reordering,
1066                          0,
1067                          tp->sacked_out,
1068                          tp->undo_marker ? tp->undo_retrans : 0);
1069 #endif
1070                 tp->reordering = min_t(u32, (metric + mss - 1) / mss,
1071                                        READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_max_reordering));
1072         }
1073
1074         /* This exciting event is worth to be remembered. 8) */
1075         tp->reord_seen++;
1076         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
1077                       ts ? LINUX_MIB_TCPTSREORDER : LINUX_MIB_TCPSACKREORDER);
1078 }
1079
1080  /* This must be called before lost_out or retrans_out are updated
1081   * on a new loss, because we want to know if all skbs previously
1082   * known to be lost have already been retransmitted, indicating
1083   * that this newly lost skb is our next skb to retransmit.
1084   */
1085 static void tcp_verify_retransmit_hint(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
1086 {
1087         if ((!tp->retransmit_skb_hint && tp->retrans_out >= tp->lost_out) ||
1088             (tp->retransmit_skb_hint &&
1089              before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1090                     TCP_SKB_CB(tp->retransmit_skb_hint)->seq)))
1091                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
1092 }
1093
1094 /* Sum the number of packets on the wire we have marked as lost, and
1095  * notify the congestion control module that the given skb was marked lost.
1096  */
1097 static void tcp_notify_skb_loss_event(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
1098 {
1099         tp->lost += tcp_skb_pcount(skb);
1100 }
1101
1102 void tcp_mark_skb_lost(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
1103 {
1104         __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1105         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1106
1107         if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1108                 return;
1109
1110         tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
1111         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1112                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1113                         /* Account for retransmits that are lost again */
1114                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1115                         tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
1116                         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSTRETRANSMIT,
1117                                       tcp_skb_pcount(skb));
1118                         tcp_notify_skb_loss_event(tp, skb);
1119                 }
1120         } else {
1121                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
1122                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
1123                 tcp_notify_skb_loss_event(tp, skb);
1124         }
1125 }
1126
1127 /* Updates the delivered and delivered_ce counts */
1128 static void tcp_count_delivered(struct tcp_sock *tp, u32 delivered,
1129                                 bool ece_ack)
1130 {
1131         tp->delivered += delivered;
1132         if (ece_ack)
1133                 tp->delivered_ce += delivered;
1134 }
1135
1136 /* This procedure tags the retransmission queue when SACKs arrive.
1137  *
1138  * We have three tag bits: SACKED(S), RETRANS(R) and LOST(L).
1139  * Packets in queue with these bits set are counted in variables
1140  * sacked_out, retrans_out and lost_out, correspondingly.
1141  *
1142  * Valid combinations are:
1143  * Tag  InFlight        Description
1144  * 0    1               - orig segment is in flight.
1145  * S    0               - nothing flies, orig reached receiver.
1146  * L    0               - nothing flies, orig lost by net.
1147  * R    2               - both orig and retransmit are in flight.
1148  * L|R  1               - orig is lost, retransmit is in flight.
1149  * S|R  1               - orig reached receiver, retrans is still in flight.
1150  * (L|S|R is logically valid, it could occur when L|R is sacked,
1151  *  but it is equivalent to plain S and code short-curcuits it to S.
1152  *  L|S is logically invalid, it would mean -1 packet in flight 8))
1153  *
1154  * These 6 states form finite state machine, controlled by the following events:
1155  * 1. New ACK (+SACK) arrives. (tcp_sacktag_write_queue())
1156  * 2. Retransmission. (tcp_retransmit_skb(), tcp_xmit_retransmit_queue())
1157  * 3. Loss detection event of two flavors:
1158  *      A. Scoreboard estimator decided the packet is lost.
1159  *         A'. Reno "three dupacks" marks head of queue lost.
1160  *      B. SACK arrives sacking SND.NXT at the moment, when the
1161  *         segment was retransmitted.
1162  * 4. D-SACK added new rule: D-SACK changes any tag to S.
1163  *
1164  * It is pleasant to note, that state diagram turns out to be commutative,
1165  * so that we are allowed not to be bothered by order of our actions,
1166  * when multiple events arrive simultaneously. (see the function below).
1167  *
1168  * Reordering detection.
1169  * --------------------
1170  * Reordering metric is maximal distance, which a packet can be displaced
1171  * in packet stream. With SACKs we can estimate it:
1172  *
1173  * 1. SACK fills old hole and the corresponding segment was not
1174  *    ever retransmitted -> reordering. Alas, we cannot use it
1175  *    when segment was retransmitted.
1176  * 2. The last flaw is solved with D-SACK. D-SACK arrives
1177  *    for retransmitted and already SACKed segment -> reordering..
1178  * Both of these heuristics are not used in Loss state, when we cannot
1179  * account for retransmits accurately.
1180  *
1181  * SACK block validation.
1182  * ----------------------
1183  *
1184  * SACK block range validation checks that the received SACK block fits to
1185  * the expected sequence limits, i.e., it is between SND.UNA and SND.NXT.
1186  * Note that SND.UNA is not included to the range though being valid because
1187  * it means that the receiver is rather inconsistent with itself reporting
1188  * SACK reneging when it should advance SND.UNA. Such SACK block this is
1189  * perfectly valid, however, in light of RFC2018 which explicitly states
1190  * that "SACK block MUST reflect the newest segment.  Even if the newest
1191  * segment is going to be discarded ...", not that it looks very clever
1192  * in case of head skb. Due to potentional receiver driven attacks, we
1193  * choose to avoid immediate execution of a walk in write queue due to
1194  * reneging and defer head skb's loss recovery to standard loss recovery
1195  * procedure that will eventually trigger (nothing forbids us doing this).
1196  *
1197  * Implements also blockage to start_seq wrap-around. Problem lies in the
1198  * fact that though start_seq (s) is before end_seq (i.e., not reversed),
1199  * there's no guarantee that it will be before snd_nxt (n). The problem
1200  * happens when start_seq resides between end_seq wrap (e_w) and snd_nxt
1201  * wrap (s_w):
1202  *
1203  *         <- outs wnd ->                          <- wrapzone ->
1204  *         u     e      n                         u_w   e_w  s n_w
1205  *         |     |      |                          |     |   |  |
1206  * |<------------+------+----- TCP seqno space --------------+---------->|
1207  * ...-- <2^31 ->|                                           |<--------...
1208  * ...---- >2^31 ------>|                                    |<--------...
1209  *
1210  * Current code wouldn't be vulnerable but it's better still to discard such
1211  * crazy SACK blocks. Doing this check for start_seq alone closes somewhat
1212  * similar case (end_seq after snd_nxt wrap) as earlier reversed check in
1213  * snd_nxt wrap -> snd_una region will then become "well defined", i.e.,
1214  * equal to the ideal case (infinite seqno space without wrap caused issues).
1215  *
1216  * With D-SACK the lower bound is extended to cover sequence space below
1217  * SND.UNA down to undo_marker, which is the last point of interest. Yet
1218  * again, D-SACK block must not to go across snd_una (for the same reason as
1219  * for the normal SACK blocks, explained above). But there all simplicity
1220  * ends, TCP might receive valid D-SACKs below that. As long as they reside
1221  * fully below undo_marker they do not affect behavior in anyway and can
1222  * therefore be safely ignored. In rare cases (which are more or less
1223  * theoretical ones), the D-SACK will nicely cross that boundary due to skb
1224  * fragmentation and packet reordering past skb's retransmission. To consider
1225  * them correctly, the acceptable range must be extended even more though
1226  * the exact amount is rather hard to quantify. However, tp->max_window can
1227  * be used as an exaggerated estimate.
1228  */
1229 static bool tcp_is_sackblock_valid(struct tcp_sock *tp, bool is_dsack,
1230                                    u32 start_seq, u32 end_seq)
1231 {
1232         /* Too far in future, or reversed (interpretation is ambiguous) */
1233         if (after(end_seq, tp->snd_nxt) || !before(start_seq, end_seq))
1234                 return false;
1235
1236         /* Nasty start_seq wrap-around check (see comments above) */
1237         if (!before(start_seq, tp->snd_nxt))
1238                 return false;
1239
1240         /* In outstanding window? ...This is valid exit for D-SACKs too.
1241          * start_seq == snd_una is non-sensical (see comments above)
1242          */
1243         if (after(start_seq, tp->snd_una))
1244                 return true;
1245
1246         if (!is_dsack || !tp->undo_marker)
1247                 return false;
1248
1249         /* ...Then it's D-SACK, and must reside below snd_una completely */
1250         if (after(end_seq, tp->snd_una))
1251                 return false;
1252
1253         if (!before(start_seq, tp->undo_marker))
1254                 return true;
1255
1256         /* Too old */
1257         if (!after(end_seq, tp->undo_marker))
1258                 return false;
1259
1260         /* Undo_marker boundary crossing (overestimates a lot). Known already:
1261          *   start_seq < undo_marker and end_seq >= undo_marker.
1262          */
1263         return !before(start_seq, end_seq - tp->max_window);
1264 }
1265
1266 static bool tcp_check_dsack(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1267                             struct tcp_sack_block_wire *sp, int num_sacks,
1268                             u32 prior_snd_una, struct tcp_sacktag_state *state)
1269 {
1270         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1271         u32 start_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].start_seq);
1272         u32 end_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].end_seq);
1273         u32 dup_segs;
1274
1275         if (before(start_seq_0, TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq)) {
1276                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECV);
1277         } else if (num_sacks > 1) {
1278                 u32 end_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].end_seq);
1279                 u32 start_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].start_seq);
1280
1281                 if (after(end_seq_0, end_seq_1) || before(start_seq_0, start_seq_1))
1282                         return false;
1283                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKOFORECV);
1284         } else {
1285                 return false;
1286         }
1287
1288         dup_segs = tcp_dsack_seen(tp, start_seq_0, end_seq_0, state);
1289         if (!dup_segs) {        /* Skip dubious DSACK */
1290                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDDUBIOUS);
1291                 return false;
1292         }
1293
1294         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECVSEGS, dup_segs);
1295
1296         /* D-SACK for already forgotten data... Do dumb counting. */
1297         if (tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1298             !after(end_seq_0, prior_snd_una) &&
1299             after(end_seq_0, tp->undo_marker))
1300                 tp->undo_retrans = max_t(int, 0, tp->undo_retrans - dup_segs);
1301
1302         return true;
1303 }
1304
1305 /* Check if skb is fully within the SACK block. In presence of GSO skbs,
1306  * the incoming SACK may not exactly match but we can find smaller MSS
1307  * aligned portion of it that matches. Therefore we might need to fragment
1308  * which may fail and creates some hassle (caller must handle error case
1309  * returns).
1310  *
1311  * FIXME: this could be merged to shift decision code
1312  */
1313 static int tcp_match_skb_to_sack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1314                                   u32 start_seq, u32 end_seq)
1315 {
1316         int err;
1317         bool in_sack;
1318         unsigned int pkt_len;
1319         unsigned int mss;
1320
1321         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1322                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1323
1324         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1 && !in_sack &&
1325             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq)) {
1326                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1327                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1328
1329                 if (!in_sack) {
1330                         pkt_len = start_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1331                         if (pkt_len < mss)
1332                                 pkt_len = mss;
1333                 } else {
1334                         pkt_len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1335                         if (pkt_len < mss)
1336                                 return -EINVAL;
1337                 }
1338
1339                 /* Round if necessary so that SACKs cover only full MSSes
1340                  * and/or the remaining small portion (if present)
1341                  */
1342                 if (pkt_len > mss) {
1343                         unsigned int new_len = (pkt_len / mss) * mss;
1344                         if (!in_sack && new_len < pkt_len)
1345                                 new_len += mss;
1346                         pkt_len = new_len;
1347                 }
1348
1349                 if (pkt_len >= skb->len && !in_sack)
1350                         return 0;
1351
1352                 err = tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
1353                                    pkt_len, mss, GFP_ATOMIC);
1354                 if (err < 0)
1355                         return err;
1356         }
1357
1358         return in_sack;
1359 }
1360
1361 /* Mark the given newly-SACKed range as such, adjusting counters and hints. */
1362 static u8 tcp_sacktag_one(struct sock *sk,
1363                           struct tcp_sacktag_state *state, u8 sacked,
1364                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1365                           int dup_sack, int pcount,
1366                           u64 xmit_time)
1367 {
1368         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1369
1370         /* Account D-SACK for retransmitted packet. */
1371         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1372                 if (tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1373                     after(end_seq, tp->undo_marker))
1374                         tp->undo_retrans = max_t(int, 0, tp->undo_retrans - pcount);
1375                 if ((sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) &&
1376                     before(start_seq, state->reord))
1377                                 state->reord = start_seq;
1378         }
1379
1380         /* Nothing to do; acked frame is about to be dropped (was ACKed). */
1381         if (!after(end_seq, tp->snd_una))
1382                 return sacked;
1383
1384         if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
1385                 tcp_rack_advance(tp, sacked, end_seq, xmit_time);
1386
1387                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1388                         /* If the segment is not tagged as lost,
1389                          * we do not clear RETRANS, believing
1390                          * that retransmission is still in flight.
1391                          */
1392                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1393                                 sacked &= ~(TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS);
1394                                 tp->lost_out -= pcount;
1395                                 tp->retrans_out -= pcount;
1396                         }
1397                 } else {
1398                         if (!(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1399                                 /* New sack for not retransmitted frame,
1400                                  * which was in hole. It is reordering.
1401                                  */
1402                                 if (before(start_seq,
1403                                            tcp_highest_sack_seq(tp)) &&
1404                                     before(start_seq, state->reord))
1405                                         state->reord = start_seq;
1406
1407                                 if (!after(end_seq, tp->high_seq))
1408                                         state->flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
1409                                 if (state->first_sackt == 0)
1410                                         state->first_sackt = xmit_time;
1411                                 state->last_sackt = xmit_time;
1412                         }
1413
1414                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1415                                 sacked &= ~TCPCB_LOST;
1416                                 tp->lost_out -= pcount;
1417                         }
1418                 }
1419
1420                 sacked |= TCPCB_SACKED_ACKED;
1421                 state->flag |= FLAG_DATA_SACKED;
1422                 tp->sacked_out += pcount;
1423                 /* Out-of-order packets delivered */
1424                 state->sack_delivered += pcount;
1425
1426                 /* Lost marker hint past SACKed? Tweak RFC3517 cnt */
1427                 if (tp->lost_skb_hint &&
1428                     before(start_seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq))
1429                         tp->lost_cnt_hint += pcount;
1430         }
1431
1432         /* D-SACK. We can detect redundant retransmission in S|R and plain R
1433          * frames and clear it. undo_retrans is decreased above, L|R frames
1434          * are accounted above as well.
1435          */
1436         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)) {
1437                 sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1438                 tp->retrans_out -= pcount;
1439         }
1440
1441         return sacked;
1442 }
1443
1444 /* Shift newly-SACKed bytes from this skb to the immediately previous
1445  * already-SACKed sk_buff. Mark the newly-SACKed bytes as such.
1446  */
1447 static bool tcp_shifted_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *prev,
1448                             struct sk_buff *skb,
1449                             struct tcp_sacktag_state *state,
1450                             unsigned int pcount, int shifted, int mss,
1451                             bool dup_sack)
1452 {
1453         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1454         u32 start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;   /* start of newly-SACKed */
1455         u32 end_seq = start_seq + shifted;      /* end of newly-SACKed */
1456
1457         BUG_ON(!pcount);
1458
1459         /* Adjust counters and hints for the newly sacked sequence
1460          * range but discard the return value since prev is already
1461          * marked. We must tag the range first because the seq
1462          * advancement below implicitly advances
1463          * tcp_highest_sack_seq() when skb is highest_sack.
1464          */
1465         tcp_sacktag_one(sk, state, TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1466                         start_seq, end_seq, dup_sack, pcount,
1467                         tcp_skb_timestamp_us(skb));
1468         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1469
1470         if (skb == tp->lost_skb_hint)
1471                 tp->lost_cnt_hint += pcount;
1472
1473         TCP_SKB_CB(prev)->end_seq += shifted;
1474         TCP_SKB_CB(skb)->seq += shifted;
1475
1476         tcp_skb_pcount_add(prev, pcount);
1477         WARN_ON_ONCE(tcp_skb_pcount(skb) < pcount);
1478         tcp_skb_pcount_add(skb, -pcount);
1479
1480         /* When we're adding to gso_segs == 1, gso_size will be zero,
1481          * in theory this shouldn't be necessary but as long as DSACK
1482          * code can come after this skb later on it's better to keep
1483          * setting gso_size to something.
1484          */
1485         if (!TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size)
1486                 TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size = mss;
1487
1488         /* CHECKME: To clear or not to clear? Mimics normal skb currently */
1489         if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1490                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1491
1492         /* Difference in this won't matter, both ACKed by the same cumul. ACK */
1493         TCP_SKB_CB(prev)->sacked |= (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS);
1494
1495         if (skb->len > 0) {
1496                 BUG_ON(!tcp_skb_pcount(skb));
1497                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTED);
1498                 return false;
1499         }
1500
1501         /* Whole SKB was eaten :-) */
1502
1503         if (skb == tp->retransmit_skb_hint)
1504                 tp->retransmit_skb_hint = prev;
1505         if (skb == tp->lost_skb_hint) {
1506                 tp->lost_skb_hint = prev;
1507                 tp->lost_cnt_hint -= tcp_skb_pcount(prev);
1508         }
1509
1510         TCP_SKB_CB(prev)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1511         TCP_SKB_CB(prev)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1512         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1513                 TCP_SKB_CB(prev)->end_seq++;
1514
1515         if (skb == tcp_highest_sack(sk))
1516                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1517
1518         tcp_skb_collapse_tstamp(prev, skb);
1519         if (unlikely(TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp))
1520                 TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp = 0;
1521
1522         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
1523
1524         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKMERGED);
1525
1526         return true;
1527 }
1528
1529 /* I wish gso_size would have a bit more sane initialization than
1530  * something-or-zero which complicates things
1531  */
1532 static int tcp_skb_seglen(const struct sk_buff *skb)
1533 {
1534         return tcp_skb_pcount(skb) == 1 ? skb->len : tcp_skb_mss(skb);
1535 }
1536
1537 /* Shifting pages past head area doesn't work */
1538 static int skb_can_shift(const struct sk_buff *skb)
1539 {
1540         return !skb_headlen(skb) && skb_is_nonlinear(skb);
1541 }
1542
1543 int tcp_skb_shift(struct sk_buff *to, struct sk_buff *from,
1544                   int pcount, int shiftlen)
1545 {
1546         /* TCP min gso_size is 8 bytes (TCP_MIN_GSO_SIZE)
1547          * Since TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_segs is 16 bits, we need
1548          * to make sure not storing more than 65535 * 8 bytes per skb,
1549          * even if current MSS is bigger.
1550          */
1551         if (unlikely(to->len + shiftlen >= 65535 * TCP_MIN_GSO_SIZE))
1552                 return 0;
1553         if (unlikely(tcp_skb_pcount(to) + pcount > 65535))
1554                 return 0;
1555         return skb_shift(to, from, shiftlen);
1556 }
1557
1558 /* Try collapsing SACK blocks spanning across multiple skbs to a single
1559  * skb.
1560  */
1561 static struct sk_buff *tcp_shift_skb_data(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1562                                           struct tcp_sacktag_state *state,
1563                                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1564                                           bool dup_sack)
1565 {
1566         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1567         struct sk_buff *prev;
1568         int mss;
1569         int pcount = 0;
1570         int len;
1571         int in_sack;
1572
1573         /* Normally R but no L won't result in plain S */
1574         if (!dup_sack &&
1575             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS)) == TCPCB_SACKED_RETRANS)
1576                 goto fallback;
1577         if (!skb_can_shift(skb))
1578                 goto fallback;
1579         /* This frame is about to be dropped (was ACKed). */
1580         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1581                 goto fallback;
1582
1583         /* Can only happen with delayed DSACK + discard craziness */
1584         prev = skb_rb_prev(skb);
1585         if (!prev)
1586                 goto fallback;
1587
1588         if ((TCP_SKB_CB(prev)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED)
1589                 goto fallback;
1590
1591         if (!tcp_skb_can_collapse(prev, skb))
1592                 goto fallback;
1593
1594         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1595                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1596
1597         if (in_sack) {
1598                 len = skb->len;
1599                 pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1600                 mss = tcp_skb_seglen(skb);
1601
1602                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1603                  * drop this restriction as unnecessary
1604                  */
1605                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1606                         goto fallback;
1607         } else {
1608                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq))
1609                         goto noop;
1610                 /* CHECKME: This is non-MSS split case only?, this will
1611                  * cause skipped skbs due to advancing loop btw, original
1612                  * has that feature too
1613                  */
1614                 if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1615                         goto noop;
1616
1617                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1618                 if (!in_sack) {
1619                         /* TODO: head merge to next could be attempted here
1620                          * if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end_seq)),
1621                          * though it might not be worth of the additional hassle
1622                          *
1623                          * ...we can probably just fallback to what was done
1624                          * previously. We could try merging non-SACKed ones
1625                          * as well but it probably isn't going to buy off
1626                          * because later SACKs might again split them, and
1627                          * it would make skb timestamp tracking considerably
1628                          * harder problem.
1629                          */
1630                         goto fallback;
1631                 }
1632
1633                 len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1634                 BUG_ON(len < 0);
1635                 BUG_ON(len > skb->len);
1636
1637                 /* MSS boundaries should be honoured or else pcount will
1638                  * severely break even though it makes things bit trickier.
1639                  * Optimize common case to avoid most of the divides
1640                  */
1641                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1642
1643                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1644                  * drop this restriction as unnecessary
1645                  */
1646                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1647                         goto fallback;
1648
1649                 if (len == mss) {
1650                         pcount = 1;
1651                 } else if (len < mss) {
1652                         goto noop;
1653                 } else {
1654                         pcount = len / mss;
1655                         len = pcount * mss;
1656                 }
1657         }
1658
1659         /* tcp_sacktag_one() won't SACK-tag ranges below snd_una */
1660         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->seq + len, tp->snd_una))
1661                 goto fallback;
1662
1663         if (!tcp_skb_shift(prev, skb, pcount, len))
1664                 goto fallback;
1665         if (!tcp_shifted_skb(sk, prev, skb, state, pcount, len, mss, dup_sack))
1666                 goto out;
1667
1668         /* Hole filled allows collapsing with the next as well, this is very
1669          * useful when hole on every nth skb pattern happens
1670          */
1671         skb = skb_rb_next(prev);
1672         if (!skb)
1673                 goto out;
1674
1675         if (!skb_can_shift(skb) ||
1676             ((TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED) ||
1677             (mss != tcp_skb_seglen(skb)))
1678                 goto out;
1679
1680         if (!tcp_skb_can_collapse(prev, skb))
1681                 goto out;
1682         len = skb->len;
1683         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1684         if (tcp_skb_shift(prev, skb, pcount, len))
1685                 tcp_shifted_skb(sk, prev, skb, state, pcount,
1686                                 len, mss, 0);
1687
1688 out:
1689         return prev;
1690
1691 noop:
1692         return skb;
1693
1694 fallback:
1695         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTFALLBACK);
1696         return NULL;
1697 }
1698
1699 static struct sk_buff *tcp_sacktag_walk(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1700                                         struct tcp_sack_block *next_dup,
1701                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1702                                         u32 start_seq, u32 end_seq,
1703                                         bool dup_sack_in)
1704 {
1705         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1706         struct sk_buff *tmp;
1707
1708         skb_rbtree_walk_from(skb) {
1709                 int in_sack = 0;
1710                 bool dup_sack = dup_sack_in;
1711
1712                 /* queue is in-order => we can short-circuit the walk early */
1713                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq))
1714                         break;
1715
1716                 if (next_dup  &&
1717                     before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, next_dup->end_seq)) {
1718                         in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1719                                                         next_dup->start_seq,
1720                                                         next_dup->end_seq);
1721                         if (in_sack > 0)
1722                                 dup_sack = true;
1723                 }
1724
1725                 /* skb reference here is a bit tricky to get right, since
1726                  * shifting can eat and free both this skb and the next,
1727                  * so not even _safe variant of the loop is enough.
1728                  */
1729                 if (in_sack <= 0) {
1730                         tmp = tcp_shift_skb_data(sk, skb, state,
1731                                                  start_seq, end_seq, dup_sack);
1732                         if (tmp) {
1733                                 if (tmp != skb) {
1734                                         skb = tmp;
1735                                         continue;
1736                                 }
1737
1738                                 in_sack = 0;
1739                         } else {
1740                                 in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1741                                                                 start_seq,
1742                                                                 end_seq);
1743                         }
1744                 }
1745
1746                 if (unlikely(in_sack < 0))
1747                         break;
1748
1749                 if (in_sack) {
1750                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked =
1751                                 tcp_sacktag_one(sk,
1752                                                 state,
1753                                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1754                                                 TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1755                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq,
1756                                                 dup_sack,
1757                                                 tcp_skb_pcount(skb),
1758                                                 tcp_skb_timestamp_us(skb));
1759                         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1760                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1761                                 list_del_init(&skb->tcp_tsorted_anchor);
1762
1763                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1764                                     tcp_highest_sack_seq(tp)))
1765                                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1766                 }
1767         }
1768         return skb;
1769 }
1770
1771 static struct sk_buff *tcp_sacktag_bsearch(struct sock *sk, u32 seq)
1772 {
1773         struct rb_node *parent, **p = &sk->tcp_rtx_queue.rb_node;
1774         struct sk_buff *skb;
1775
1776         while (*p) {
1777                 parent = *p;
1778                 skb = rb_to_skb(parent);
1779                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq)) {
1780                         p = &parent->rb_left;
1781                         continue;
1782                 }
1783                 if (!before(seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
1784                         p = &parent->rb_right;
1785                         continue;
1786                 }
1787                 return skb;
1788         }
1789         return NULL;
1790 }
1791
1792 static struct sk_buff *tcp_sacktag_skip(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1793                                         u32 skip_to_seq)
1794 {
1795         if (skb && after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, skip_to_seq))
1796                 return skb;
1797
1798         return tcp_sacktag_bsearch(sk, skip_to_seq);
1799 }
1800
1801 static struct sk_buff *tcp_maybe_skipping_dsack(struct sk_buff *skb,
1802                                                 struct sock *sk,
1803                                                 struct tcp_sack_block *next_dup,
1804                                                 struct tcp_sacktag_state *state,
1805                                                 u32 skip_to_seq)
1806 {
1807         if (!next_dup)
1808                 return skb;
1809
1810         if (before(next_dup->start_seq, skip_to_seq)) {
1811                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, next_dup->start_seq);
1812                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, NULL, state,
1813                                        next_dup->start_seq, next_dup->end_seq,
1814                                        1);
1815         }
1816
1817         return skb;
1818 }
1819
1820 static int tcp_sack_cache_ok(const struct tcp_sock *tp, const struct tcp_sack_block *cache)
1821 {
1822         return cache < tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1823 }
1824
1825 static int
1826 tcp_sacktag_write_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1827                         u32 prior_snd_una, struct tcp_sacktag_state *state)
1828 {
1829         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1830         const unsigned char *ptr = (skb_transport_header(ack_skb) +
1831                                     TCP_SKB_CB(ack_skb)->sacked);
1832         struct tcp_sack_block_wire *sp_wire = (struct tcp_sack_block_wire *)(ptr+2);
1833         struct tcp_sack_block sp[TCP_NUM_SACKS];
1834         struct tcp_sack_block *cache;
1835         struct sk_buff *skb;
1836         int num_sacks = min(TCP_NUM_SACKS, (ptr[1] - TCPOLEN_SACK_BASE) >> 3);
1837         int used_sacks;
1838         bool found_dup_sack = false;
1839         int i, j;
1840         int first_sack_index;
1841
1842         state->flag = 0;
1843         state->reord = tp->snd_nxt;
1844
1845         if (!tp->sacked_out)
1846                 tcp_highest_sack_reset(sk);
1847
1848         found_dup_sack = tcp_check_dsack(sk, ack_skb, sp_wire,
1849                                          num_sacks, prior_snd_una, state);
1850
1851         /* Eliminate too old ACKs, but take into
1852          * account more or less fresh ones, they can
1853          * contain valid SACK info.
1854          */
1855         if (before(TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq, prior_snd_una - tp->max_window))
1856                 return 0;
1857
1858         if (!tp->packets_out)
1859                 goto out;
1860
1861         used_sacks = 0;
1862         first_sack_index = 0;
1863         for (i = 0; i < num_sacks; i++) {
1864                 bool dup_sack = !i && found_dup_sack;
1865
1866                 sp[used_sacks].start_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].start_seq);
1867                 sp[used_sacks].end_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].end_seq);
1868
1869                 if (!tcp_is_sackblock_valid(tp, dup_sack,
1870                                             sp[used_sacks].start_seq,
1871                                             sp[used_sacks].end_seq)) {
1872                         int mib_idx;
1873
1874                         if (dup_sack) {
1875                                 if (!tp->undo_marker)
1876                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDNOUNDO;
1877                                 else
1878                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDOLD;
1879                         } else {
1880                                 /* Don't count olds caused by ACK reordering */
1881                                 if ((TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq != tp->snd_una) &&
1882                                     !after(sp[used_sacks].end_seq, tp->snd_una))
1883                                         continue;
1884                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKDISCARD;
1885                         }
1886
1887                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
1888                         if (i == 0)
1889                                 first_sack_index = -1;
1890                         continue;
1891                 }
1892
1893                 /* Ignore very old stuff early */
1894                 if (!after(sp[used_sacks].end_seq, prior_snd_una)) {
1895                         if (i == 0)
1896                                 first_sack_index = -1;
1897                         continue;
1898                 }
1899
1900                 used_sacks++;
1901         }
1902
1903         /* order SACK blocks to allow in order walk of the retrans queue */
1904         for (i = used_sacks - 1; i > 0; i--) {
1905                 for (j = 0; j < i; j++) {
1906                         if (after(sp[j].start_seq, sp[j + 1].start_seq)) {
1907                                 swap(sp[j], sp[j + 1]);
1908
1909                                 /* Track where the first SACK block goes to */
1910                                 if (j == first_sack_index)
1911                                         first_sack_index = j + 1;
1912                         }
1913                 }
1914         }
1915
1916         state->mss_now = tcp_current_mss(sk);
1917         skb = NULL;
1918         i = 0;
1919
1920         if (!tp->sacked_out) {
1921                 /* It's already past, so skip checking against it */
1922                 cache = tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1923         } else {
1924                 cache = tp->recv_sack_cache;
1925                 /* Skip empty blocks in at head of the cache */
1926                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !cache->start_seq &&
1927                        !cache->end_seq)
1928                         cache++;
1929         }
1930
1931         while (i < used_sacks) {
1932                 u32 start_seq = sp[i].start_seq;
1933                 u32 end_seq = sp[i].end_seq;
1934                 bool dup_sack = (found_dup_sack && (i == first_sack_index));
1935                 struct tcp_sack_block *next_dup = NULL;
1936
1937                 if (found_dup_sack && ((i + 1) == first_sack_index))
1938                         next_dup = &sp[i + 1];
1939
1940                 /* Skip too early cached blocks */
1941                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) &&
1942                        !before(start_seq, cache->end_seq))
1943                         cache++;
1944
1945                 /* Can skip some work by looking recv_sack_cache? */
1946                 if (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !dup_sack &&
1947                     after(end_seq, cache->start_seq)) {
1948
1949                         /* Head todo? */
1950                         if (before(start_seq, cache->start_seq)) {
1951                                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, start_seq);
1952                                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup,
1953                                                        state,
1954                                                        start_seq,
1955                                                        cache->start_seq,
1956                                                        dup_sack);
1957                         }
1958
1959                         /* Rest of the block already fully processed? */
1960                         if (!after(end_seq, cache->end_seq))
1961                                 goto advance_sp;
1962
1963                         skb = tcp_maybe_skipping_dsack(skb, sk, next_dup,
1964                                                        state,
1965                                                        cache->end_seq);
1966
1967                         /* ...tail remains todo... */
1968                         if (tcp_highest_sack_seq(tp) == cache->end_seq) {
1969                                 /* ...but better entrypoint exists! */
1970                                 skb = tcp_highest_sack(sk);
1971                                 if (!skb)
1972                                         break;
1973                                 cache++;
1974                                 goto walk;
1975                         }
1976
1977                         skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, cache->end_seq);
1978                         /* Check overlap against next cached too (past this one already) */
1979                         cache++;
1980                         continue;
1981                 }
1982
1983                 if (!before(start_seq, tcp_highest_sack_seq(tp))) {
1984                         skb = tcp_highest_sack(sk);
1985                         if (!skb)
1986                                 break;
1987                 }
1988                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, start_seq);
1989
1990 walk:
1991                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup, state,
1992                                        start_seq, end_seq, dup_sack);
1993
1994 advance_sp:
1995                 i++;
1996         }
1997
1998         /* Clear the head of the cache sack blocks so we can skip it next time */
1999         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache) - used_sacks; i++) {
2000                 tp->recv_sack_cache[i].start_seq = 0;
2001                 tp->recv_sack_cache[i].end_seq = 0;
2002         }
2003         for (j = 0; j < used_sacks; j++)
2004                 tp->recv_sack_cache[i++] = sp[j];
2005
2006         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss || tp->undo_marker)
2007                 tcp_check_sack_reordering(sk, state->reord, 0);
2008
2009         tcp_verify_left_out(tp);
2010 out:
2011
2012 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
2013         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
2014         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
2015         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
2016         WARN_ON((int)tcp_packets_in_flight(tp) < 0);
2017 #endif
2018         return state->flag;
2019 }
2020
2021 /* Limits sacked_out so that sum with lost_out isn't ever larger than
2022  * packets_out. Returns false if sacked_out adjustement wasn't necessary.
2023  */
2024 static bool tcp_limit_reno_sacked(struct tcp_sock *tp)
2025 {
2026         u32 holes;
2027
2028         holes = max(tp->lost_out, 1U);
2029         holes = min(holes, tp->packets_out);
2030
2031         if ((tp->sacked_out + holes) > tp->packets_out) {
2032                 tp->sacked_out = tp->packets_out - holes;
2033                 return true;
2034         }
2035         return false;
2036 }
2037
2038 /* If we receive more dupacks than we expected counting segments
2039  * in assumption of absent reordering, interpret this as reordering.
2040  * The only another reason could be bug in receiver TCP.
2041  */
2042 static void tcp_check_reno_reordering(struct sock *sk, const int addend)
2043 {
2044         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2045
2046         if (!tcp_limit_reno_sacked(tp))
2047                 return;
2048
2049         tp->reordering = min_t(u32, tp->packets_out + addend,
2050                                READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_max_reordering));
2051         tp->reord_seen++;
2052         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRENOREORDER);
2053 }
2054
2055 /* Emulate SACKs for SACKless connection: account for a new dupack. */
2056
2057 static void tcp_add_reno_sack(struct sock *sk, int num_dupack, bool ece_ack)
2058 {
2059         if (num_dupack) {
2060                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2061                 u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
2062                 s32 delivered;
2063
2064                 tp->sacked_out += num_dupack;
2065                 tcp_check_reno_reordering(sk, 0);
2066                 delivered = tp->sacked_out - prior_sacked;
2067                 if (delivered > 0)
2068                         tcp_count_delivered(tp, delivered, ece_ack);
2069                 tcp_verify_left_out(tp);
2070         }
2071 }
2072
2073 /* Account for ACK, ACKing some data in Reno Recovery phase. */
2074
2075 static void tcp_remove_reno_sacks(struct sock *sk, int acked, bool ece_ack)
2076 {
2077         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2078
2079         if (acked > 0) {
2080                 /* One ACK acked hole. The rest eat duplicate ACKs. */
2081                 tcp_count_delivered(tp, max_t(int, acked - tp->sacked_out, 1),
2082                                     ece_ack);
2083                 if (acked - 1 >= tp->sacked_out)
2084                         tp->sacked_out = 0;
2085                 else
2086                         tp->sacked_out -= acked - 1;
2087         }
2088         tcp_check_reno_reordering(sk, acked);
2089         tcp_verify_left_out(tp);
2090 }
2091
2092 static inline void tcp_reset_reno_sack(struct tcp_sock *tp)
2093 {
2094         tp->sacked_out = 0;
2095 }
2096
2097 void tcp_clear_retrans(struct tcp_sock *tp)
2098 {
2099         tp->retrans_out = 0;
2100         tp->lost_out = 0;
2101         tp->undo_marker = 0;
2102         tp->undo_retrans = -1;
2103         tp->sacked_out = 0;
2104 }
2105
2106 static inline void tcp_init_undo(struct tcp_sock *tp)
2107 {
2108         tp->undo_marker = tp->snd_una;
2109         /* Retransmission still in flight may cause DSACKs later. */
2110         tp->undo_retrans = tp->retrans_out ? : -1;
2111 }
2112
2113 static bool tcp_is_rack(const struct sock *sk)
2114 {
2115         return READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_recovery) &
2116                 TCP_RACK_LOSS_DETECTION;
2117 }
2118
2119 /* If we detect SACK reneging, forget all SACK information
2120  * and reset tags completely, otherwise preserve SACKs. If receiver
2121  * dropped its ofo queue, we will know this due to reneging detection.
2122  */
2123 static void tcp_timeout_mark_lost(struct sock *sk)
2124 {
2125         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2126         struct sk_buff *skb, *head;
2127         bool is_reneg;                  /* is receiver reneging on SACKs? */
2128
2129         head = tcp_rtx_queue_head(sk);
2130         is_reneg = head && (TCP_SKB_CB(head)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED);
2131         if (is_reneg) {
2132                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSACKRENEGING);
2133                 tp->sacked_out = 0;
2134                 /* Mark SACK reneging until we recover from this loss event. */
2135                 tp->is_sack_reneg = 1;
2136         } else if (tcp_is_reno(tp)) {
2137                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2138         }
2139
2140         skb = head;
2141         skb_rbtree_walk_from(skb) {
2142                 if (is_reneg)
2143                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_ACKED;
2144                 else if (tcp_is_rack(sk) && skb != head &&
2145                          tcp_rack_skb_timeout(tp, skb, 0) > 0)
2146                         continue; /* Don't mark recently sent ones lost yet */
2147                 tcp_mark_skb_lost(sk, skb);
2148         }
2149         tcp_verify_left_out(tp);
2150         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2151 }
2152
2153 /* Enter Loss state. */
2154 void tcp_enter_loss(struct sock *sk)
2155 {
2156         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2157         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2158         struct net *net = sock_net(sk);
2159         bool new_recovery = icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_Recovery;
2160         u8 reordering;
2161
2162         tcp_timeout_mark_lost(sk);
2163
2164         /* Reduce ssthresh if it has not yet been made inside this window. */
2165         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder ||
2166             !after(tp->high_seq, tp->snd_una) ||
2167             (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss && !icsk->icsk_retransmits)) {
2168                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2169                 tp->prior_cwnd = tcp_snd_cwnd(tp);
2170                 tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2171                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_LOSS);
2172                 tcp_init_undo(tp);
2173         }
2174         tcp_snd_cwnd_set(tp, tcp_packets_in_flight(tp) + 1);
2175         tp->snd_cwnd_cnt   = 0;
2176         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2177
2178         /* Timeout in disordered state after receiving substantial DUPACKs
2179          * suggests that the degree of reordering is over-estimated.
2180          */
2181         reordering = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_reordering);
2182         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder &&
2183             tp->sacked_out >= reordering)
2184                 tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
2185                                        reordering);
2186
2187         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2188         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2189         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2190
2191         /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 1: retransmit SND.UNA if no previous
2192          * loss recovery is underway except recurring timeout(s) on
2193          * the same SND.UNA (sec 3.2). Disable F-RTO on path MTU probing
2194          */
2195         tp->frto = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_frto) &&
2196                    (new_recovery || icsk->icsk_retransmits) &&
2197                    !inet_csk(sk)->icsk_mtup.probe_size;
2198 }
2199
2200 /* If ACK arrived pointing to a remembered SACK, it means that our
2201  * remembered SACKs do not reflect real state of receiver i.e.
2202  * receiver _host_ is heavily congested (or buggy).
2203  *
2204  * To avoid big spurious retransmission bursts due to transient SACK
2205  * scoreboard oddities that look like reneging, we give the receiver a
2206  * little time (max(RTT/2, 10ms)) to send us some more ACKs that will
2207  * restore sanity to the SACK scoreboard. If the apparent reneging
2208  * persists until this RTO then we'll clear the SACK scoreboard.
2209  */
2210 static bool tcp_check_sack_reneging(struct sock *sk, int flag)
2211 {
2212         if (flag & FLAG_SACK_RENEGING &&
2213             flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED) {
2214                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2215                 unsigned long delay = max(usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 4),
2216                                           msecs_to_jiffies(10));
2217
2218                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2219                                           delay, TCP_RTO_MAX);
2220                 return true;
2221         }
2222         return false;
2223 }
2224
2225 /* Heurestics to calculate number of duplicate ACKs. There's no dupACKs
2226  * counter when SACK is enabled (without SACK, sacked_out is used for
2227  * that purpose).
2228  *
2229  * With reordering, holes may still be in flight, so RFC3517 recovery
2230  * uses pure sacked_out (total number of SACKed segments) even though
2231  * it violates the RFC that uses duplicate ACKs, often these are equal
2232  * but when e.g. out-of-window ACKs or packet duplication occurs,
2233  * they differ. Since neither occurs due to loss, TCP should really
2234  * ignore them.
2235  */
2236 static inline int tcp_dupack_heuristics(const struct tcp_sock *tp)
2237 {
2238         return tp->sacked_out + 1;
2239 }
2240
2241 /* Linux NewReno/SACK/ECN state machine.
2242  * --------------------------------------
2243  *
2244  * "Open"       Normal state, no dubious events, fast path.
2245  * "Disorder"   In all the respects it is "Open",
2246  *              but requires a bit more attention. It is entered when
2247  *              we see some SACKs or dupacks. It is split of "Open"
2248  *              mainly to move some processing from fast path to slow one.
2249  * "CWR"        CWND was reduced due to some Congestion Notification event.
2250  *              It can be ECN, ICMP source quench, local device congestion.
2251  * "Recovery"   CWND was reduced, we are fast-retransmitting.
2252  * "Loss"       CWND was reduced due to RTO timeout or SACK reneging.
2253  *
2254  * tcp_fastretrans_alert() is entered:
2255  * - each incoming ACK, if state is not "Open"
2256  * - when arrived ACK is unusual, namely:
2257  *      * SACK
2258  *      * Duplicate ACK.
2259  *      * ECN ECE.
2260  *
2261  * Counting packets in flight is pretty simple.
2262  *
2263  *      in_flight = packets_out - left_out + retrans_out
2264  *
2265  *      packets_out is SND.NXT-SND.UNA counted in packets.
2266  *
2267  *      retrans_out is number of retransmitted segments.
2268  *
2269  *      left_out is number of segments left network, but not ACKed yet.
2270  *
2271  *              left_out = sacked_out + lost_out
2272  *
2273  *     sacked_out: Packets, which arrived to receiver out of order
2274  *                 and hence not ACKed. With SACKs this number is simply
2275  *                 amount of SACKed data. Even without SACKs
2276  *                 it is easy to give pretty reliable estimate of this number,
2277  *                 counting duplicate ACKs.
2278  *
2279  *       lost_out: Packets lost by network. TCP has no explicit
2280  *                 "loss notification" feedback from network (for now).
2281  *                 It means that this number can be only _guessed_.
2282  *                 Actually, it is the heuristics to predict lossage that
2283  *                 distinguishes different algorithms.
2284  *
2285  *      F.e. after RTO, when all the queue is considered as lost,
2286  *      lost_out = packets_out and in_flight = retrans_out.
2287  *
2288  *              Essentially, we have now a few algorithms detecting
2289  *              lost packets.
2290  *
2291  *              If the receiver supports SACK:
2292  *
2293  *              RFC6675/3517: It is the conventional algorithm. A packet is
2294  *              considered lost if the number of higher sequence packets
2295  *              SACKed is greater than or equal the DUPACK thoreshold
2296  *              (reordering). This is implemented in tcp_mark_head_lost and
2297  *              tcp_update_scoreboard.
2298  *
2299  *              RACK (draft-ietf-tcpm-rack-01): it is a newer algorithm
2300  *              (2017-) that checks timing instead of counting DUPACKs.
2301  *              Essentially a packet is considered lost if it's not S/ACKed
2302  *              after RTT + reordering_window, where both metrics are
2303  *              dynamically measured and adjusted. This is implemented in
2304  *              tcp_rack_mark_lost.
2305  *
2306  *              If the receiver does not support SACK:
2307  *
2308  *              NewReno (RFC6582): in Recovery we assume that one segment
2309  *              is lost (classic Reno). While we are in Recovery and
2310  *              a partial ACK arrives, we assume that one more packet
2311  *              is lost (NewReno). This heuristics are the same in NewReno
2312  *              and SACK.
2313  *
2314  * Really tricky (and requiring careful tuning) part of algorithm
2315  * is hidden in functions tcp_time_to_recover() and tcp_xmit_retransmit_queue().
2316  * The first determines the moment _when_ we should reduce CWND and,
2317  * hence, slow down forward transmission. In fact, it determines the moment
2318  * when we decide that hole is caused by loss, rather than by a reorder.
2319  *
2320  * tcp_xmit_retransmit_queue() decides, _what_ we should retransmit to fill
2321  * holes, caused by lost packets.
2322  *
2323  * And the most logically complicated part of algorithm is undo
2324  * heuristics. We detect false retransmits due to both too early
2325  * fast retransmit (reordering) and underestimated RTO, analyzing
2326  * timestamps and D-SACKs. When we detect that some segments were
2327  * retransmitted by mistake and CWND reduction was wrong, we undo
2328  * window reduction and abort recovery phase. This logic is hidden
2329  * inside several functions named tcp_try_undo_<something>.
2330  */
2331
2332 /* This function decides, when we should leave Disordered state
2333  * and enter Recovery phase, reducing congestion window.
2334  *
2335  * Main question: may we further continue forward transmission
2336  * with the same cwnd?
2337  */
2338 static bool tcp_time_to_recover(struct sock *sk, int flag)
2339 {
2340         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2341
2342         /* Trick#1: The loss is proven. */
2343         if (tp->lost_out)
2344                 return true;
2345
2346         /* Not-A-Trick#2 : Classic rule... */
2347         if (!tcp_is_rack(sk) && tcp_dupack_heuristics(tp) > tp->reordering)
2348                 return true;
2349
2350         return false;
2351 }
2352
2353 /* Detect loss in event "A" above by marking head of queue up as lost.
2354  * For RFC3517 SACK, a segment is considered lost if it
2355  * has at least tp->reordering SACKed seqments above it; "packets" refers to
2356  * the maximum SACKed segments to pass before reaching this limit.
2357  */
2358 static void tcp_mark_head_lost(struct sock *sk, int packets, int mark_head)
2359 {
2360         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2361         struct sk_buff *skb;
2362         int cnt;
2363         /* Use SACK to deduce losses of new sequences sent during recovery */
2364         const u32 loss_high = tp->snd_nxt;
2365
2366         WARN_ON(packets > tp->packets_out);
2367         skb = tp->lost_skb_hint;
2368         if (skb) {
2369                 /* Head already handled? */
2370                 if (mark_head && after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una))
2371                         return;
2372                 cnt = tp->lost_cnt_hint;
2373         } else {
2374                 skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
2375                 cnt = 0;
2376         }
2377
2378         skb_rbtree_walk_from(skb) {
2379                 /* TODO: do this better */
2380                 /* this is not the most efficient way to do this... */
2381                 tp->lost_skb_hint = skb;
2382                 tp->lost_cnt_hint = cnt;
2383
2384                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, loss_high))
2385                         break;
2386
2387                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2388                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
2389
2390                 if (cnt > packets)
2391                         break;
2392
2393                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_LOST))
2394                         tcp_mark_skb_lost(sk, skb);
2395
2396                 if (mark_head)
2397                         break;
2398         }
2399         tcp_verify_left_out(tp);
2400 }
2401
2402 /* Account newly detected lost packet(s) */
2403
2404 static void tcp_update_scoreboard(struct sock *sk, int fast_rexmit)
2405 {
2406         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2407
2408         if (tcp_is_sack(tp)) {
2409                 int sacked_upto = tp->sacked_out - tp->reordering;
2410                 if (sacked_upto >= 0)
2411                         tcp_mark_head_lost(sk, sacked_upto, 0);
2412                 else if (fast_rexmit)
2413                         tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2414         }
2415 }
2416
2417 static bool tcp_tsopt_ecr_before(const struct tcp_sock *tp, u32 when)
2418 {
2419         return tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2420                before(tp->rx_opt.rcv_tsecr, when);
2421 }
2422
2423 /* skb is spurious retransmitted if the returned timestamp echo
2424  * reply is prior to the skb transmission time
2425  */
2426 static bool tcp_skb_spurious_retrans(const struct tcp_sock *tp,
2427                                      const struct sk_buff *skb)
2428 {
2429         return (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS) &&
2430                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tcp_skb_timestamp(skb));
2431 }
2432
2433 /* Nothing was retransmitted or returned timestamp is less
2434  * than timestamp of the first retransmission.
2435  */
2436 static inline bool tcp_packet_delayed(const struct tcp_sock *tp)
2437 {
2438         return tp->retrans_stamp &&
2439                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tp->retrans_stamp);
2440 }
2441
2442 /* Undo procedures. */
2443
2444 /* We can clear retrans_stamp when there are no retransmissions in the
2445  * window. It would seem that it is trivially available for us in
2446  * tp->retrans_out, however, that kind of assumptions doesn't consider
2447  * what will happen if errors occur when sending retransmission for the
2448  * second time. ...It could the that such segment has only
2449  * TCPCB_EVER_RETRANS set at the present time. It seems that checking
2450  * the head skb is enough except for some reneging corner cases that
2451  * are not worth the effort.
2452  *
2453  * Main reason for all this complexity is the fact that connection dying
2454  * time now depends on the validity of the retrans_stamp, in particular,
2455  * that successive retransmissions of a segment must not advance
2456  * retrans_stamp under any conditions.
2457  */
2458 static bool tcp_any_retrans_done(const struct sock *sk)
2459 {
2460         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2461         struct sk_buff *skb;
2462
2463         if (tp->retrans_out)
2464                 return true;
2465
2466         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
2467         if (unlikely(skb && TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS))
2468                 return true;
2469
2470         return false;
2471 }
2472
2473 static void DBGUNDO(struct sock *sk, const char *msg)
2474 {
2475 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
2476         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2477         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
2478
2479         if (sk->sk_family == AF_INET) {
2480                 pr_debug("Undo %s %pI4/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2481                          msg,
2482                          &inet->inet_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2483                          tcp_snd_cwnd(tp), tcp_left_out(tp),
2484                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2485                          tp->packets_out);
2486         }
2487 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
2488         else if (sk->sk_family == AF_INET6) {
2489                 pr_debug("Undo %s %pI6/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2490                          msg,
2491                          &sk->sk_v6_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2492                          tcp_snd_cwnd(tp), tcp_left_out(tp),
2493                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2494                          tp->packets_out);
2495         }
2496 #endif
2497 #endif
2498 }
2499
2500 static void tcp_undo_cwnd_reduction(struct sock *sk, bool unmark_loss)
2501 {
2502         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2503
2504         if (unmark_loss) {
2505                 struct sk_buff *skb;
2506
2507                 skb_rbtree_walk(skb, &sk->tcp_rtx_queue) {
2508                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
2509                 }
2510                 tp->lost_out = 0;
2511                 tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2512         }
2513
2514         if (tp->prior_ssthresh) {
2515                 const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2516
2517                 tcp_snd_cwnd_set(tp, icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd(sk));
2518
2519                 if (tp->prior_ssthresh > tp->snd_ssthresh) {
2520                         tp->snd_ssthresh = tp->prior_ssthresh;
2521                         tcp_ecn_withdraw_cwr(tp);
2522                 }
2523         }
2524         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2525         tp->undo_marker = 0;
2526         tp->rack.advanced = 1; /* Force RACK to re-exam losses */
2527 }
2528
2529 static inline bool tcp_may_undo(const struct tcp_sock *tp)
2530 {
2531         return tp->undo_marker && (!tp->undo_retrans || tcp_packet_delayed(tp));
2532 }
2533
2534 static bool tcp_is_non_sack_preventing_reopen(struct sock *sk)
2535 {
2536         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2537
2538         if (tp->snd_una == tp->high_seq && tcp_is_reno(tp)) {
2539                 /* Hold old state until something *above* high_seq
2540                  * is ACKed. For Reno it is MUST to prevent false
2541                  * fast retransmits (RFC2582). SACK TCP is safe. */
2542                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2543                         tp->retrans_stamp = 0;
2544                 return true;
2545         }
2546         return false;
2547 }
2548
2549 /* People celebrate: "We love our President!" */
2550 static bool tcp_try_undo_recovery(struct sock *sk)
2551 {
2552         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2553
2554         if (tcp_may_undo(tp)) {
2555                 int mib_idx;
2556
2557                 /* Happy end! We did not retransmit anything
2558                  * or our original transmission succeeded.
2559                  */
2560                 DBGUNDO(sk, inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss ? "loss" : "retrans");
2561                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2562                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
2563                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO;
2564                 else
2565                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFULLUNDO;
2566
2567                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2568         } else if (tp->rack.reo_wnd_persist) {
2569                 tp->rack.reo_wnd_persist--;
2570         }
2571         if (tcp_is_non_sack_preventing_reopen(sk))
2572                 return true;
2573         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2574         tp->is_sack_reneg = 0;
2575         return false;
2576 }
2577
2578 /* Try to undo cwnd reduction, because D-SACKs acked all retransmitted data */
2579 static bool tcp_try_undo_dsack(struct sock *sk)
2580 {
2581         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2582
2583         if (tp->undo_marker && !tp->undo_retrans) {
2584                 tp->rack.reo_wnd_persist = min(TCP_RACK_RECOVERY_THRESH,
2585                                                tp->rack.reo_wnd_persist + 1);
2586                 DBGUNDO(sk, "D-SACK");
2587                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2588                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKUNDO);
2589                 return true;
2590         }
2591         return false;
2592 }
2593
2594 /* Undo during loss recovery after partial ACK or using F-RTO. */
2595 static bool tcp_try_undo_loss(struct sock *sk, bool frto_undo)
2596 {
2597         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2598
2599         if (frto_undo || tcp_may_undo(tp)) {
2600                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2601
2602                 DBGUNDO(sk, "partial loss");
2603                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO);
2604                 if (frto_undo)
2605                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2606                                         LINUX_MIB_TCPSPURIOUSRTOS);
2607                 inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2608                 if (tcp_is_non_sack_preventing_reopen(sk))
2609                         return true;
2610                 if (frto_undo || tcp_is_sack(tp)) {
2611                         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2612                         tp->is_sack_reneg = 0;
2613                 }
2614                 return true;
2615         }
2616         return false;
2617 }
2618
2619 /* The cwnd reduction in CWR and Recovery uses the PRR algorithm in RFC 6937.
2620  * It computes the number of packets to send (sndcnt) based on packets newly
2621  * delivered:
2622  *   1) If the packets in flight is larger than ssthresh, PRR spreads the
2623  *      cwnd reductions across a full RTT.
2624  *   2) Otherwise PRR uses packet conservation to send as much as delivered.
2625  *      But when SND_UNA is acked without further losses,
2626  *      slow starts cwnd up to ssthresh to speed up the recovery.
2627  */
2628 static void tcp_init_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2629 {
2630         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2631
2632         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2633         tp->tlp_high_seq = 0;
2634         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2635         tp->prior_cwnd = tcp_snd_cwnd(tp);
2636         tp->prr_delivered = 0;
2637         tp->prr_out = 0;
2638         tp->snd_ssthresh = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2639         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2640 }
2641
2642 void tcp_cwnd_reduction(struct sock *sk, int newly_acked_sacked, int newly_lost, int flag)
2643 {
2644         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2645         int sndcnt = 0;
2646         int delta = tp->snd_ssthresh - tcp_packets_in_flight(tp);
2647
2648         if (newly_acked_sacked <= 0 || WARN_ON_ONCE(!tp->prior_cwnd))
2649                 return;
2650
2651         tp->prr_delivered += newly_acked_sacked;
2652         if (delta < 0) {
2653                 u64 dividend = (u64)tp->snd_ssthresh * tp->prr_delivered +
2654                                tp->prior_cwnd - 1;
2655                 sndcnt = div_u64(dividend, tp->prior_cwnd) - tp->prr_out;
2656         } else {
2657                 sndcnt = max_t(int, tp->prr_delivered - tp->prr_out,
2658                                newly_acked_sacked);
2659                 if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED && !newly_lost)
2660                         sndcnt++;
2661                 sndcnt = min(delta, sndcnt);
2662         }
2663         /* Force a fast retransmit upon entering fast recovery */
2664         sndcnt = max(sndcnt, (tp->prr_out ? 0 : 1));
2665         tcp_snd_cwnd_set(tp, tcp_packets_in_flight(tp) + sndcnt);
2666 }
2667
2668 static inline void tcp_end_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2669 {
2670         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2671
2672         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
2673                 return;
2674
2675         /* Reset cwnd to ssthresh in CWR or Recovery (unless it's undone) */
2676         if (tp->snd_ssthresh < TCP_INFINITE_SSTHRESH &&
2677             (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_CWR || tp->undo_marker)) {
2678                 tcp_snd_cwnd_set(tp, tp->snd_ssthresh);
2679                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2680         }
2681         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_COMPLETE_CWR);
2682 }
2683
2684 /* Enter CWR state. Disable cwnd undo since congestion is proven with ECN */
2685 void tcp_enter_cwr(struct sock *sk)
2686 {
2687         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2688
2689         tp->prior_ssthresh = 0;
2690         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
2691                 tp->undo_marker = 0;
2692                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2693                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
2694         }
2695 }
2696 EXPORT_SYMBOL(tcp_enter_cwr);
2697
2698 static void tcp_try_keep_open(struct sock *sk)
2699 {
2700         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2701         int state = TCP_CA_Open;
2702
2703         if (tcp_left_out(tp) || tcp_any_retrans_done(sk))
2704                 state = TCP_CA_Disorder;
2705
2706         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != state) {
2707                 tcp_set_ca_state(sk, state);
2708                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2709         }
2710 }
2711
2712 static void tcp_try_to_open(struct sock *sk, int flag)
2713 {
2714         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2715
2716         tcp_verify_left_out(tp);
2717
2718         if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2719                 tp->retrans_stamp = 0;
2720
2721         if (flag & FLAG_ECE)
2722                 tcp_enter_cwr(sk);
2723
2724         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR) {
2725                 tcp_try_keep_open(sk);
2726         }
2727 }
2728
2729 static void tcp_mtup_probe_failed(struct sock *sk)
2730 {
2731         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2732
2733         icsk->icsk_mtup.search_high = icsk->icsk_mtup.probe_size - 1;
2734         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2735         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPFAIL);
2736 }
2737
2738 static void tcp_mtup_probe_success(struct sock *sk)
2739 {
2740         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2741         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2742         u64 val;
2743
2744         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2745
2746         val = (u64)tcp_snd_cwnd(tp) * tcp_mss_to_mtu(sk, tp->mss_cache);
2747         do_div(val, icsk->icsk_mtup.probe_size);
2748         DEBUG_NET_WARN_ON_ONCE((u32)val != val);
2749         tcp_snd_cwnd_set(tp, max_t(u32, 1U, val));
2750
2751         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2752         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2753         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2754
2755         icsk->icsk_mtup.search_low = icsk->icsk_mtup.probe_size;
2756         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2757         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
2758         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPSUCCESS);
2759 }
2760
2761 /* Do a simple retransmit without using the backoff mechanisms in
2762  * tcp_timer. This is used for path mtu discovery.
2763  * The socket is already locked here.
2764  */
2765 void tcp_simple_retransmit(struct sock *sk)
2766 {
2767         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2768         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2769         struct sk_buff *skb;
2770         int mss;
2771
2772         /* A fastopen SYN request is stored as two separate packets within
2773          * the retransmit queue, this is done by tcp_send_syn_data().
2774          * As a result simply checking the MSS of the frames in the queue
2775          * will not work for the SYN packet.
2776          *
2777          * Us being here is an indication of a path MTU issue so we can
2778          * assume that the fastopen SYN was lost and just mark all the
2779          * frames in the retransmit queue as lost. We will use an MSS of
2780          * -1 to mark all frames as lost, otherwise compute the current MSS.
2781          */
2782         if (tp->syn_data && sk->sk_state == TCP_SYN_SENT)
2783                 mss = -1;
2784         else
2785                 mss = tcp_current_mss(sk);
2786
2787         skb_rbtree_walk(skb, &sk->tcp_rtx_queue) {
2788                 if (tcp_skb_seglen(skb) > mss)
2789                         tcp_mark_skb_lost(sk, skb);
2790         }
2791
2792         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2793
2794         if (!tp->lost_out)
2795                 return;
2796
2797         if (tcp_is_reno(tp))
2798                 tcp_limit_reno_sacked(tp);
2799
2800         tcp_verify_left_out(tp);
2801
2802         /* Don't muck with the congestion window here.
2803          * Reason is that we do not increase amount of _data_
2804          * in network, but units changed and effective
2805          * cwnd/ssthresh really reduced now.
2806          */
2807         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) {
2808                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2809                 tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2810                 tp->prior_ssthresh = 0;
2811                 tp->undo_marker = 0;
2812                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2813         }
2814         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2815 }
2816 EXPORT_SYMBOL(tcp_simple_retransmit);
2817
2818 void tcp_enter_recovery(struct sock *sk, bool ece_ack)
2819 {
2820         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2821         int mib_idx;
2822
2823         if (tcp_is_reno(tp))
2824                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENORECOVERY;
2825         else
2826                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKRECOVERY;
2827
2828         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2829
2830         tp->prior_ssthresh = 0;
2831         tcp_init_undo(tp);
2832
2833         if (!tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
2834                 if (!ece_ack)
2835                         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2836                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2837         }
2838         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Recovery);
2839 }
2840
2841 /* Process an ACK in CA_Loss state. Move to CA_Open if lost data are
2842  * recovered or spurious. Otherwise retransmits more on partial ACKs.
2843  */
2844 static void tcp_process_loss(struct sock *sk, int flag, int num_dupack,
2845                              int *rexmit)
2846 {
2847         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2848         bool recovered = !before(tp->snd_una, tp->high_seq);
2849
2850         if ((flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED || rcu_access_pointer(tp->fastopen_rsk)) &&
2851             tcp_try_undo_loss(sk, false))
2852                 return;
2853
2854         if (tp->frto) { /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 (sack enhanced version). */
2855                 /* Step 3.b. A timeout is spurious if not all data are
2856                  * lost, i.e., never-retransmitted data are (s)acked.
2857                  */
2858                 if ((flag & FLAG_ORIG_SACK_ACKED) &&
2859                     tcp_try_undo_loss(sk, true))
2860                         return;
2861
2862                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq)) {
2863                         if (flag & FLAG_DATA_SACKED || num_dupack)
2864                                 tp->frto = 0; /* Step 3.a. loss was real */
2865                 } else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED && !recovered) {
2866                         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2867                         /* Step 2.b. Try send new data (but deferred until cwnd
2868                          * is updated in tcp_ack()). Otherwise fall back to
2869                          * the conventional recovery.
2870                          */
2871                         if (!tcp_write_queue_empty(sk) &&
2872                             after(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt)) {
2873                                 *rexmit = REXMIT_NEW;
2874                                 return;
2875                         }
2876                         tp->frto = 0;
2877                 }
2878         }
2879
2880         if (recovered) {
2881                 /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 2.a and 1st part of step 3.a */
2882                 tcp_try_undo_recovery(sk);
2883                 return;
2884         }
2885         if (tcp_is_reno(tp)) {
2886                 /* A Reno DUPACK means new data in F-RTO step 2.b above are
2887                  * delivered. Lower inflight to clock out (re)transmissions.
2888                  */
2889                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq) && num_dupack)
2890                         tcp_add_reno_sack(sk, num_dupack, flag & FLAG_ECE);
2891                 else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2892                         tcp_reset_reno_sack(tp);
2893         }
2894         *rexmit = REXMIT_LOST;
2895 }
2896
2897 static bool tcp_force_fast_retransmit(struct sock *sk)
2898 {
2899         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2900
2901         return after(tcp_highest_sack_seq(tp),
2902                      tp->snd_una + tp->reordering * tp->mss_cache);
2903 }
2904
2905 /* Undo during fast recovery after partial ACK. */
2906 static bool tcp_try_undo_partial(struct sock *sk, u32 prior_snd_una,
2907                                  bool *do_lost)
2908 {
2909         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2910
2911         if (tp->undo_marker && tcp_packet_delayed(tp)) {
2912                 /* Plain luck! Hole if filled with delayed
2913                  * packet, rather than with a retransmit. Check reordering.
2914                  */
2915                 tcp_check_sack_reordering(sk, prior_snd_una, 1);
2916
2917                 /* We are getting evidence that the reordering degree is higher
2918                  * than we realized. If there are no retransmits out then we
2919                  * can undo. Otherwise we clock out new packets but do not
2920                  * mark more packets lost or retransmit more.
2921                  */
2922                 if (tp->retrans_out)
2923                         return true;
2924
2925                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2926                         tp->retrans_stamp = 0;
2927
2928                 DBGUNDO(sk, "partial recovery");
2929                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2930                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPARTIALUNDO);
2931                 tcp_try_keep_open(sk);
2932         } else {
2933                 /* Partial ACK arrived. Force fast retransmit. */
2934                 *do_lost = tcp_force_fast_retransmit(sk);
2935         }
2936         return false;
2937 }
2938
2939 static void tcp_identify_packet_loss(struct sock *sk, int *ack_flag)
2940 {
2941         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2942
2943         if (tcp_rtx_queue_empty(sk))
2944                 return;
2945
2946         if (unlikely(tcp_is_reno(tp))) {
2947                 tcp_newreno_mark_lost(sk, *ack_flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED);
2948         } else if (tcp_is_rack(sk)) {
2949                 u32 prior_retrans = tp->retrans_out;
2950
2951                 if (tcp_rack_mark_lost(sk))
2952                         *ack_flag &= ~FLAG_SET_XMIT_TIMER;
2953                 if (prior_retrans > tp->retrans_out)
2954                         *ack_flag |= FLAG_LOST_RETRANS;
2955         }
2956 }
2957
2958 /* Process an event, which can update packets-in-flight not trivially.
2959  * Main goal of this function is to calculate new estimate for left_out,
2960  * taking into account both packets sitting in receiver's buffer and
2961  * packets lost by network.
2962  *
2963  * Besides that it updates the congestion state when packet loss or ECN
2964  * is detected. But it does not reduce the cwnd, it is done by the
2965  * congestion control later.
2966  *
2967  * It does _not_ decide what to send, it is made in function
2968  * tcp_xmit_retransmit_queue().
2969  */
2970 static void tcp_fastretrans_alert(struct sock *sk, const u32 prior_snd_una,
2971                                   int num_dupack, int *ack_flag, int *rexmit)
2972 {
2973         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2974         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2975         int fast_rexmit = 0, flag = *ack_flag;
2976         bool ece_ack = flag & FLAG_ECE;
2977         bool do_lost = num_dupack || ((flag & FLAG_DATA_SACKED) &&
2978                                       tcp_force_fast_retransmit(sk));
2979
2980         if (!tp->packets_out && tp->sacked_out)
2981                 tp->sacked_out = 0;
2982
2983         /* Now state machine starts.
2984          * A. ECE, hence prohibit cwnd undoing, the reduction is required. */
2985         if (ece_ack)
2986                 tp->prior_ssthresh = 0;
2987
2988         /* B. In all the states check for reneging SACKs. */
2989         if (tcp_check_sack_reneging(sk, flag))
2990                 return;
2991
2992         /* C. Check consistency of the current state. */
2993         tcp_verify_left_out(tp);
2994
2995         /* D. Check state exit conditions. State can be terminated
2996          *    when high_seq is ACKed. */
2997         if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open) {
2998                 WARN_ON(tp->retrans_out != 0 && !tp->syn_data);
2999                 tp->retrans_stamp = 0;
3000         } else if (!before(tp->snd_una, tp->high_seq)) {
3001                 switch (icsk->icsk_ca_state) {
3002                 case TCP_CA_CWR:
3003                         /* CWR is to be held something *above* high_seq
3004                          * is ACKed for CWR bit to reach receiver. */
3005                         if (tp->snd_una != tp->high_seq) {
3006                                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
3007                                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
3008                         }
3009                         break;
3010
3011                 case TCP_CA_Recovery:
3012                         if (tcp_is_reno(tp))
3013                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
3014                         if (tcp_try_undo_recovery(sk))
3015                                 return;
3016                         tcp_end_cwnd_reduction(sk);
3017                         break;
3018                 }
3019         }
3020
3021         /* E. Process state. */
3022         switch (icsk->icsk_ca_state) {
3023         case TCP_CA_Recovery:
3024                 if (!(flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) {
3025                         if (tcp_is_reno(tp))
3026                                 tcp_add_reno_sack(sk, num_dupack, ece_ack);
3027                 } else if (tcp_try_undo_partial(sk, prior_snd_una, &do_lost))
3028                         return;
3029
3030                 if (tcp_try_undo_dsack(sk))
3031                         tcp_try_keep_open(sk);
3032
3033                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
3034                 if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery) {
3035                         if (!tcp_time_to_recover(sk, flag))
3036                                 return;
3037                         /* Undo reverts the recovery state. If loss is evident,
3038                          * starts a new recovery (e.g. reordering then loss);
3039                          */
3040                         tcp_enter_recovery(sk, ece_ack);
3041                 }
3042                 break;
3043         case TCP_CA_Loss:
3044                 tcp_process_loss(sk, flag, num_dupack, rexmit);
3045                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
3046                 if (!(icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open ||
3047                       (*ack_flag & FLAG_LOST_RETRANS)))
3048                         return;
3049                 /* Change state if cwnd is undone or retransmits are lost */
3050                 fallthrough;
3051         default:
3052                 if (tcp_is_reno(tp)) {
3053                         if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
3054                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
3055                         tcp_add_reno_sack(sk, num_dupack, ece_ack);
3056                 }
3057
3058                 if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder)
3059                         tcp_try_undo_dsack(sk);
3060
3061                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
3062                 if (!tcp_time_to_recover(sk, flag)) {
3063                         tcp_try_to_open(sk, flag);
3064                         return;
3065                 }
3066
3067                 /* MTU probe failure: don't reduce cwnd */
3068                 if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR &&
3069                     icsk->icsk_mtup.probe_size &&
3070                     tp->snd_una == tp->mtu_probe.probe_seq_start) {
3071                         tcp_mtup_probe_failed(sk);
3072                         /* Restores the reduction we did in tcp_mtup_probe() */
3073                         tcp_snd_cwnd_set(tp, tcp_snd_cwnd(tp) + 1);
3074                         tcp_simple_retransmit(sk);
3075                         return;
3076                 }
3077
3078                 /* Otherwise enter Recovery state */
3079                 tcp_enter_recovery(sk, ece_ack);
3080                 fast_rexmit = 1;
3081         }
3082
3083         if (!tcp_is_rack(sk) && do_lost)
3084                 tcp_update_scoreboard(sk, fast_rexmit);
3085         *rexmit = REXMIT_LOST;
3086 }
3087
3088 static void tcp_update_rtt_min(struct sock *sk, u32 rtt_us, const int flag)
3089 {
3090         u32 wlen = READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_rtt_wlen) * HZ;
3091         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3092
3093         if ((flag & FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED) && rtt_us > tcp_min_rtt(tp)) {
3094                 /* If the remote keeps returning delayed ACKs, eventually
3095                  * the min filter would pick it up and overestimate the
3096                  * prop. delay when it expires. Skip suspected delayed ACKs.
3097                  */
3098                 return;
3099         }
3100         minmax_running_min(&tp->rtt_min, wlen, tcp_jiffies32,
3101                            rtt_us ? : jiffies_to_usecs(1));
3102 }
3103
3104 static bool tcp_ack_update_rtt(struct sock *sk, const int flag,
3105                                long seq_rtt_us, long sack_rtt_us,
3106                                long ca_rtt_us, struct rate_sample *rs)
3107 {
3108         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3109
3110         /* Prefer RTT measured from ACK's timing to TS-ECR. This is because
3111          * broken middle-boxes or peers may corrupt TS-ECR fields. But
3112          * Karn's algorithm forbids taking RTT if some retransmitted data
3113          * is acked (RFC6298).
3114          */
3115         if (seq_rtt_us < 0)
3116                 seq_rtt_us = sack_rtt_us;
3117
3118         /* RTTM Rule: A TSecr value received in a segment is used to
3119          * update the averaged RTT measurement only if the segment
3120          * acknowledges some new data, i.e., only if it advances the
3121          * left edge of the send window.
3122          * See draft-ietf-tcplw-high-performance-00, section 3.3.
3123          */
3124         if (seq_rtt_us < 0 && tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
3125             flag & FLAG_ACKED) {
3126                 u32 delta = tcp_time_stamp(tp) - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
3127
3128                 if (likely(delta < INT_MAX / (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ))) {
3129                         if (!delta)
3130                                 delta = 1;
3131                         seq_rtt_us = delta * (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
3132                         ca_rtt_us = seq_rtt_us;
3133                 }
3134         }
3135         rs->rtt_us = ca_rtt_us; /* RTT of last (S)ACKed packet (or -1) */
3136         if (seq_rtt_us < 0)
3137                 return false;
3138
3139         /* ca_rtt_us >= 0 is counting on the invariant that ca_rtt_us is
3140          * always taken together with ACK, SACK, or TS-opts. Any negative
3141          * values will be skipped with the seq_rtt_us < 0 check above.
3142          */
3143         tcp_update_rtt_min(sk, ca_rtt_us, flag);
3144         tcp_rtt_estimator(sk, seq_rtt_us);
3145         tcp_set_rto(sk);
3146
3147         /* RFC6298: only reset backoff on valid RTT measurement. */
3148         inet_csk(sk)->icsk_backoff = 0;
3149         return true;
3150 }
3151
3152 /* Compute time elapsed between (last) SYNACK and the ACK completing 3WHS. */
3153 void tcp_synack_rtt_meas(struct sock *sk, struct request_sock *req)
3154 {
3155         struct rate_sample rs;
3156         long rtt_us = -1L;
3157
3158         if (req && !req->num_retrans && tcp_rsk(req)->snt_synack)
3159                 rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tcp_clock_us(), tcp_rsk(req)->snt_synack);
3160
3161         tcp_ack_update_rtt(sk, FLAG_SYN_ACKED, rtt_us, -1L, rtt_us, &rs);
3162 }
3163
3164
3165 static void tcp_cong_avoid(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked)
3166 {
3167         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3168
3169         icsk->icsk_ca_ops->cong_avoid(sk, ack, acked);
3170         tcp_sk(sk)->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
3171 }
3172
3173 /* Restart timer after forward progress on connection.
3174  * RFC2988 recommends to restart timer to now+rto.
3175  */
3176 void tcp_rearm_rto(struct sock *sk)
3177 {
3178         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3179         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3180
3181         /* If the retrans timer is currently being used by Fast Open
3182          * for SYN-ACK retrans purpose, stay put.
3183          */
3184         if (rcu_access_pointer(tp->fastopen_rsk))
3185                 return;
3186
3187         if (!tp->packets_out) {
3188                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS);
3189         } else {
3190                 u32 rto = inet_csk(sk)->icsk_rto;
3191                 /* Offset the time elapsed after installing regular RTO */
3192                 if (icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_REO_TIMEOUT ||
3193                     icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
3194                         s64 delta_us = tcp_rto_delta_us(sk);
3195                         /* delta_us may not be positive if the socket is locked
3196                          * when the retrans timer fires and is rescheduled.
3197                          */
3198                         rto = usecs_to_jiffies(max_t(int, delta_us, 1));
3199                 }
3200                 tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS, rto,
3201                                      TCP_RTO_MAX);
3202         }
3203 }
3204
3205 /* Try to schedule a loss probe; if that doesn't work, then schedule an RTO. */
3206 static void tcp_set_xmit_timer(struct sock *sk)
3207 {
3208         if (!tcp_schedule_loss_probe(sk, true))
3209                 tcp_rearm_rto(sk);
3210 }
3211
3212 /* If we get here, the whole TSO packet has not been acked. */
3213 static u32 tcp_tso_acked(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3214 {
3215         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3216         u32 packets_acked;
3217
3218         BUG_ON(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una));
3219
3220         packets_acked = tcp_skb_pcount(skb);
3221         if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3222                 return 0;
3223         packets_acked -= tcp_skb_pcount(skb);
3224
3225         if (packets_acked) {
3226                 BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) == 0);
3227                 BUG_ON(!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq));
3228         }
3229
3230         return packets_acked;
3231 }
3232
3233 static void tcp_ack_tstamp(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
3234                            const struct sk_buff *ack_skb, u32 prior_snd_una)
3235 {
3236         const struct skb_shared_info *shinfo;
3237
3238         /* Avoid cache line misses to get skb_shinfo() and shinfo->tx_flags */
3239         if (likely(!TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack))
3240                 return;
3241
3242         shinfo = skb_shinfo(skb);
3243         if (!before(shinfo->tskey, prior_snd_una) &&
3244             before(shinfo->tskey, tcp_sk(sk)->snd_una)) {
3245                 tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3246                         __skb_tstamp_tx(skb, ack_skb, NULL, sk, SCM_TSTAMP_ACK);
3247                 } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3248         }
3249 }
3250
3251 /* Remove acknowledged frames from the retransmission queue. If our packet
3252  * is before the ack sequence we can discard it as it's confirmed to have
3253  * arrived at the other end.
3254  */
3255 static int tcp_clean_rtx_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
3256                                u32 prior_fack, u32 prior_snd_una,
3257                                struct tcp_sacktag_state *sack, bool ece_ack)
3258 {
3259         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3260         u64 first_ackt, last_ackt;
3261         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3262         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
3263         u32 reord = tp->snd_nxt; /* lowest acked un-retx un-sacked seq */
3264         struct sk_buff *skb, *next;
3265         bool fully_acked = true;
3266         long sack_rtt_us = -1L;
3267         long seq_rtt_us = -1L;
3268         long ca_rtt_us = -1L;
3269         u32 pkts_acked = 0;
3270         bool rtt_update;
3271         int flag = 0;
3272
3273         first_ackt = 0;
3274
3275         for (skb = skb_rb_first(&sk->tcp_rtx_queue); skb; skb = next) {
3276                 struct tcp_skb_cb *scb = TCP_SKB_CB(skb);
3277                 const u32 start_seq = scb->seq;
3278                 u8 sacked = scb->sacked;
3279                 u32 acked_pcount;
3280
3281                 /* Determine how many packets and what bytes were acked, tso and else */
3282                 if (after(scb->end_seq, tp->snd_una)) {
3283                         if (tcp_skb_pcount(skb) == 1 ||
3284                             !after(tp->snd_una, scb->seq))
3285                                 break;
3286
3287                         acked_pcount = tcp_tso_acked(sk, skb);
3288                         if (!acked_pcount)
3289                                 break;
3290                         fully_acked = false;
3291                 } else {
3292                         acked_pcount = tcp_skb_pcount(skb);
3293                 }
3294
3295                 if (unlikely(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
3296                         if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
3297                                 tp->retrans_out -= acked_pcount;
3298                         flag |= FLAG_RETRANS_DATA_ACKED;
3299                 } else if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
3300                         last_ackt = tcp_skb_timestamp_us(skb);
3301                         WARN_ON_ONCE(last_ackt == 0);
3302                         if (!first_ackt)
3303                                 first_ackt = last_ackt;
3304
3305                         if (before(start_seq, reord))
3306                                 reord = start_seq;
3307                         if (!after(scb->end_seq, tp->high_seq))
3308                                 flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3309                 }
3310
3311                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) {
3312                         tp->sacked_out -= acked_pcount;
3313                 } else if (tcp_is_sack(tp)) {
3314                         tcp_count_delivered(tp, acked_pcount, ece_ack);
3315                         if (!tcp_skb_spurious_retrans(tp, skb))
3316                                 tcp_rack_advance(tp, sacked, scb->end_seq,
3317                                                  tcp_skb_timestamp_us(skb));
3318                 }
3319                 if (sacked & TCPCB_LOST)
3320                         tp->lost_out -= acked_pcount;
3321
3322                 tp->packets_out -= acked_pcount;
3323                 pkts_acked += acked_pcount;
3324                 tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, sack->rate);
3325
3326                 /* Initial outgoing SYN's get put onto the write_queue
3327                  * just like anything else we transmit.  It is not
3328                  * true data, and if we misinform our callers that
3329                  * this ACK acks real data, we will erroneously exit
3330                  * connection startup slow start one packet too
3331                  * quickly.  This is severely frowned upon behavior.
3332                  */
3333                 if (likely(!(scb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
3334                         flag |= FLAG_DATA_ACKED;
3335                 } else {
3336                         flag |= FLAG_SYN_ACKED;
3337                         tp->retrans_stamp = 0;
3338                 }
3339
3340                 if (!fully_acked)
3341                         break;
3342
3343                 tcp_ack_tstamp(sk, skb, ack_skb, prior_snd_una);
3344
3345                 next = skb_rb_next(skb);
3346                 if (unlikely(skb == tp->retransmit_skb_hint))
3347                         tp->retransmit_skb_hint = NULL;
3348                 if (unlikely(skb == tp->lost_skb_hint))
3349                         tp->lost_skb_hint = NULL;
3350                 tcp_highest_sack_replace(sk, skb, next);
3351                 tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
3352         }
3353
3354         if (!skb)
3355                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3356
3357         if (likely(between(tp->snd_up, prior_snd_una, tp->snd_una)))
3358                 tp->snd_up = tp->snd_una;
3359
3360         if (skb) {
3361                 tcp_ack_tstamp(sk, skb, ack_skb, prior_snd_una);
3362                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
3363                         flag |= FLAG_SACK_RENEGING;
3364         }
3365
3366         if (likely(first_ackt) && !(flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)) {
3367                 seq_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, first_ackt);
3368                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, last_ackt);
3369
3370                 if (pkts_acked == 1 && fully_acked && !prior_sacked &&
3371                     (tp->snd_una - prior_snd_una) < tp->mss_cache &&
3372                     sack->rate->prior_delivered + 1 == tp->delivered &&
3373                     !(flag & (FLAG_CA_ALERT | FLAG_SYN_ACKED))) {
3374                         /* Conservatively mark a delayed ACK. It's typically
3375                          * from a lone runt packet over the round trip to
3376                          * a receiver w/o out-of-order or CE events.
3377                          */
3378                         flag |= FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED;
3379                 }
3380         }
3381         if (sack->first_sackt) {
3382                 sack_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->first_sackt);
3383                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->last_sackt);
3384         }
3385         rtt_update = tcp_ack_update_rtt(sk, flag, seq_rtt_us, sack_rtt_us,
3386                                         ca_rtt_us, sack->rate);
3387
3388         if (flag & FLAG_ACKED) {
3389                 flag |= FLAG_SET_XMIT_TIMER;  /* set TLP or RTO timer */
3390                 if (unlikely(icsk->icsk_mtup.probe_size &&
3391                              !after(tp->mtu_probe.probe_seq_end, tp->snd_una))) {
3392                         tcp_mtup_probe_success(sk);
3393                 }
3394
3395                 if (tcp_is_reno(tp)) {
3396                         tcp_remove_reno_sacks(sk, pkts_acked, ece_ack);
3397
3398                         /* If any of the cumulatively ACKed segments was
3399                          * retransmitted, non-SACK case cannot confirm that
3400                          * progress was due to original transmission due to
3401                          * lack of TCPCB_SACKED_ACKED bits even if some of
3402                          * the packets may have been never retransmitted.
3403                          */
3404                         if (flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)
3405                                 flag &= ~FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3406                 } else {
3407                         int delta;
3408
3409                         /* Non-retransmitted hole got filled? That's reordering */
3410                         if (before(reord, prior_fack))
3411                                 tcp_check_sack_reordering(sk, reord, 0);
3412
3413                         delta = prior_sacked - tp->sacked_out;
3414                         tp->lost_cnt_hint -= min(tp->lost_cnt_hint, delta);
3415                 }
3416         } else if (skb && rtt_update && sack_rtt_us >= 0 &&
3417                    sack_rtt_us > tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp,
3418                                                     tcp_skb_timestamp_us(skb))) {
3419                 /* Do not re-arm RTO if the sack RTT is measured from data sent
3420                  * after when the head was last (re)transmitted. Otherwise the
3421                  * timeout may continue to extend in loss recovery.
3422                  */
3423                 flag |= FLAG_SET_XMIT_TIMER;  /* set TLP or RTO timer */
3424         }
3425
3426         if (icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked) {
3427                 struct ack_sample sample = { .pkts_acked = pkts_acked,
3428                                              .rtt_us = sack->rate->rtt_us };
3429
3430                 sample.in_flight = tp->mss_cache *
3431                         (tp->delivered - sack->rate->prior_delivered);
3432                 icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked(sk, &sample);
3433         }
3434
3435 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3436         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
3437         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
3438         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
3439         if (!tp->packets_out && tcp_is_sack(tp)) {
3440                 icsk = inet_csk(sk);
3441                 if (tp->lost_out) {
3442                         pr_debug("Leak l=%u %d\n",
3443                                  tp->lost_out, icsk->icsk_ca_state);
3444                         tp->lost_out = 0;
3445                 }
3446                 if (tp->sacked_out) {
3447                         pr_debug("Leak s=%u %d\n",
3448                                  tp->sacked_out, icsk->icsk_ca_state);
3449                         tp->sacked_out = 0;
3450                 }
3451                 if (tp->retrans_out) {
3452                         pr_debug("Leak r=%u %d\n",
3453                                  tp->retrans_out, icsk->icsk_ca_state);
3454                         tp->retrans_out = 0;
3455                 }
3456         }
3457 #endif
3458         return flag;
3459 }
3460
3461 static void tcp_ack_probe(struct sock *sk)
3462 {
3463         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3464         struct sk_buff *head = tcp_send_head(sk);
3465         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3466
3467         /* Was it a usable window open? */
3468         if (!head)
3469                 return;
3470         if (!after(TCP_SKB_CB(head)->end_seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3471                 icsk->icsk_backoff = 0;
3472                 icsk->icsk_probes_tstamp = 0;
3473                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0);
3474                 /* Socket must be waked up by subsequent tcp_data_snd_check().
3475                  * This function is not for random using!
3476                  */
3477         } else {
3478                 unsigned long when = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
3479
3480                 when = tcp_clamp_probe0_to_user_timeout(sk, when);
3481                 tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0, when, TCP_RTO_MAX);
3482         }
3483 }
3484
3485 static inline bool tcp_ack_is_dubious(const struct sock *sk, const int flag)
3486 {
3487         return !(flag & FLAG_NOT_DUP) || (flag & FLAG_CA_ALERT) ||
3488                 inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open;
3489 }
3490
3491 /* Decide wheather to run the increase function of congestion control. */
3492 static inline bool tcp_may_raise_cwnd(const struct sock *sk, const int flag)
3493 {
3494         /* If reordering is high then always grow cwnd whenever data is
3495          * delivered regardless of its ordering. Otherwise stay conservative
3496          * and only grow cwnd on in-order delivery (RFC5681). A stretched ACK w/
3497          * new SACK or ECE mark may first advance cwnd here and later reduce
3498          * cwnd in tcp_fastretrans_alert() based on more states.
3499          */
3500         if (tcp_sk(sk)->reordering >
3501             READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_reordering))
3502                 return flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS;
3503
3504         return flag & FLAG_DATA_ACKED;
3505 }
3506
3507 /* The "ultimate" congestion control function that aims to replace the rigid
3508  * cwnd increase and decrease control (tcp_cong_avoid,tcp_*cwnd_reduction).
3509  * It's called toward the end of processing an ACK with precise rate
3510  * information. All transmission or retransmission are delayed afterwards.
3511  */
3512 static void tcp_cong_control(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked_sacked,
3513                              int flag, const struct rate_sample *rs)
3514 {
3515         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3516
3517         if (icsk->icsk_ca_ops->cong_control) {
3518                 icsk->icsk_ca_ops->cong_control(sk, rs);
3519                 return;
3520         }
3521
3522         if (tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
3523                 /* Reduce cwnd if state mandates */
3524                 tcp_cwnd_reduction(sk, acked_sacked, rs->losses, flag);
3525         } else if (tcp_may_raise_cwnd(sk, flag)) {
3526                 /* Advance cwnd if state allows */
3527                 tcp_cong_avoid(sk, ack, acked_sacked);
3528         }
3529         tcp_update_pacing_rate(sk);
3530 }
3531
3532 /* Check that window update is acceptable.
3533  * The function assumes that snd_una<=ack<=snd_next.
3534  */
3535 static inline bool tcp_may_update_window(const struct tcp_sock *tp,
3536                                         const u32 ack, const u32 ack_seq,
3537                                         const u32 nwin)
3538 {
3539         return  after(ack, tp->snd_una) ||
3540                 after(ack_seq, tp->snd_wl1) ||
3541                 (ack_seq == tp->snd_wl1 && (nwin > tp->snd_wnd || !nwin));
3542 }
3543
3544 /* If we update tp->snd_una, also update tp->bytes_acked */
3545 static void tcp_snd_una_update(struct tcp_sock *tp, u32 ack)
3546 {
3547         u32 delta = ack - tp->snd_una;
3548
3549         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3550         tp->bytes_acked += delta;
3551         tp->snd_una = ack;
3552 }
3553
3554 /* If we update tp->rcv_nxt, also update tp->bytes_received */
3555 static void tcp_rcv_nxt_update(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3556 {
3557         u32 delta = seq - tp->rcv_nxt;
3558
3559         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3560         tp->bytes_received += delta;
3561         WRITE_ONCE(tp->rcv_nxt, seq);
3562 }
3563
3564 /* Update our send window.
3565  *
3566  * Window update algorithm, described in RFC793/RFC1122 (used in linux-2.2
3567  * and in FreeBSD. NetBSD's one is even worse.) is wrong.
3568  */
3569 static int tcp_ack_update_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, u32 ack,
3570                                  u32 ack_seq)
3571 {
3572         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3573         int flag = 0;
3574         u32 nwin = ntohs(tcp_hdr(skb)->window);
3575
3576         if (likely(!tcp_hdr(skb)->syn))
3577                 nwin <<= tp->rx_opt.snd_wscale;
3578
3579         if (tcp_may_update_window(tp, ack, ack_seq, nwin)) {
3580                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3581                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3582
3583                 if (tp->snd_wnd != nwin) {
3584                         tp->snd_wnd = nwin;
3585
3586                         /* Note, it is the only place, where
3587                          * fast path is recovered for sending TCP.
3588                          */
3589                         tp->pred_flags = 0;
3590                         tcp_fast_path_check(sk);
3591
3592                         if (!tcp_write_queue_empty(sk))
3593                                 tcp_slow_start_after_idle_check(sk);
3594
3595                         if (nwin > tp->max_window) {
3596                                 tp->max_window = nwin;
3597                                 tcp_sync_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie);
3598                         }
3599                 }
3600         }
3601
3602         tcp_snd_una_update(tp, ack);
3603
3604         return flag;
3605 }
3606
3607 static bool __tcp_oow_rate_limited(struct net *net, int mib_idx,
3608                                    u32 *last_oow_ack_time)
3609 {
3610         /* Paired with the WRITE_ONCE() in this function. */
3611         u32 val = READ_ONCE(*last_oow_ack_time);
3612
3613         if (val) {
3614                 s32 elapsed = (s32)(tcp_jiffies32 - val);
3615
3616                 if (0 <= elapsed &&
3617                     elapsed < READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_invalid_ratelimit)) {
3618                         NET_INC_STATS(net, mib_idx);
3619                         return true;    /* rate-limited: don't send yet! */
3620                 }
3621         }
3622
3623         /* Paired with the prior READ_ONCE() and with itself,
3624          * as we might be lockless.
3625          */
3626         WRITE_ONCE(*last_oow_ack_time, tcp_jiffies32);
3627
3628         return false;   /* not rate-limited: go ahead, send dupack now! */
3629 }
3630
3631 /* Return true if we're currently rate-limiting out-of-window ACKs and
3632  * thus shouldn't send a dupack right now. We rate-limit dupacks in
3633  * response to out-of-window SYNs or ACKs to mitigate ACK loops or DoS
3634  * attacks that send repeated SYNs or ACKs for the same connection. To
3635  * do this, we do not send a duplicate SYNACK or ACK if the remote
3636  * endpoint is sending out-of-window SYNs or pure ACKs at a high rate.
3637  */
3638 bool tcp_oow_rate_limited(struct net *net, const struct sk_buff *skb,
3639                           int mib_idx, u32 *last_oow_ack_time)
3640 {
3641         /* Data packets without SYNs are not likely part of an ACK loop. */
3642         if ((TCP_SKB_CB(skb)->seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) &&
3643             !tcp_hdr(skb)->syn)
3644                 return false;
3645
3646         return __tcp_oow_rate_limited(net, mib_idx, last_oow_ack_time);
3647 }
3648
3649 /* RFC 5961 7 [ACK Throttling] */
3650 static void tcp_send_challenge_ack(struct sock *sk)
3651 {
3652         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3653         struct net *net = sock_net(sk);
3654         u32 count, now, ack_limit;
3655
3656         /* First check our per-socket dupack rate limit. */
3657         if (__tcp_oow_rate_limited(net,
3658                                    LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDCHALLENGE,
3659                                    &tp->last_oow_ack_time))
3660                 return;
3661
3662         ack_limit = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_challenge_ack_limit);
3663         if (ack_limit == INT_MAX)
3664                 goto send_ack;
3665
3666         /* Then check host-wide RFC 5961 rate limit. */
3667         now = jiffies / HZ;
3668         if (now != READ_ONCE(net->ipv4.tcp_challenge_timestamp)) {
3669                 u32 half = (ack_limit + 1) >> 1;
3670
3671                 WRITE_ONCE(net->ipv4.tcp_challenge_timestamp, now);
3672                 WRITE_ONCE(net->ipv4.tcp_challenge_count,
3673                            get_random_u32_inclusive(half, ack_limit + half - 1));
3674         }
3675         count = READ_ONCE(net->ipv4.tcp_challenge_count);
3676         if (count > 0) {
3677                 WRITE_ONCE(net->ipv4.tcp_challenge_count, count - 1);
3678 send_ack:
3679                 NET_INC_STATS(net, LINUX_MIB_TCPCHALLENGEACK);
3680                 tcp_send_ack(sk);
3681         }
3682 }
3683
3684 static void tcp_store_ts_recent(struct tcp_sock *tp)
3685 {
3686         tp->rx_opt.ts_recent = tp->rx_opt.rcv_tsval;
3687         tp->rx_opt.ts_recent_stamp = ktime_get_seconds();
3688 }
3689
3690 static void tcp_replace_ts_recent(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3691 {
3692         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && !after(seq, tp->rcv_wup)) {
3693                 /* PAWS bug workaround wrt. ACK frames, the PAWS discard
3694                  * extra check below makes sure this can only happen
3695                  * for pure ACK frames.  -DaveM
3696                  *
3697                  * Not only, also it occurs for expired timestamps.
3698                  */
3699
3700                 if (tcp_paws_check(&tp->rx_opt, 0))
3701                         tcp_store_ts_recent(tp);
3702         }
3703 }
3704
3705 /* This routine deals with acks during a TLP episode and ends an episode by
3706  * resetting tlp_high_seq. Ref: TLP algorithm in draft-ietf-tcpm-rack
3707  */
3708 static void tcp_process_tlp_ack(struct sock *sk, u32 ack, int flag)
3709 {
3710         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3711
3712         if (before(ack, tp->tlp_high_seq))
3713                 return;
3714
3715         if (!tp->tlp_retrans) {
3716                 /* TLP of new data has been acknowledged */
3717                 tp->tlp_high_seq = 0;
3718         } else if (flag & FLAG_DSACK_TLP) {
3719                 /* This DSACK means original and TLP probe arrived; no loss */
3720                 tp->tlp_high_seq = 0;
3721         } else if (after(ack, tp->tlp_high_seq)) {
3722                 /* ACK advances: there was a loss, so reduce cwnd. Reset
3723                  * tlp_high_seq in tcp_init_cwnd_reduction()
3724                  */
3725                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
3726                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
3727                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
3728                 tcp_try_keep_open(sk);
3729                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
3730                                 LINUX_MIB_TCPLOSSPROBERECOVERY);
3731         } else if (!(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED |
3732                              FLAG_NOT_DUP | FLAG_DATA_SACKED))) {
3733                 /* Pure dupack: original and TLP probe arrived; no loss */
3734                 tp->tlp_high_seq = 0;
3735         }
3736 }
3737
3738 static inline void tcp_in_ack_event(struct sock *sk, u32 flags)
3739 {
3740         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3741
3742         if (icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event)
3743                 icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event(sk, flags);
3744 }
3745
3746 /* Congestion control has updated the cwnd already. So if we're in
3747  * loss recovery then now we do any new sends (for FRTO) or
3748  * retransmits (for CA_Loss or CA_recovery) that make sense.
3749  */
3750 static void tcp_xmit_recovery(struct sock *sk, int rexmit)
3751 {
3752         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3753
3754         if (rexmit == REXMIT_NONE || sk->sk_state == TCP_SYN_SENT)
3755                 return;
3756
3757         if (unlikely(rexmit == REXMIT_NEW)) {
3758                 __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk),
3759                                           TCP_NAGLE_OFF);
3760                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq))
3761                         return;
3762                 tp->frto = 0;
3763         }
3764         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3765 }
3766
3767 /* Returns the number of packets newly acked or sacked by the current ACK */
3768 static u32 tcp_newly_delivered(struct sock *sk, u32 prior_delivered, int flag)
3769 {
3770         const struct net *net = sock_net(sk);
3771         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3772         u32 delivered;
3773
3774         delivered = tp->delivered - prior_delivered;
3775         NET_ADD_STATS(net, LINUX_MIB_TCPDELIVERED, delivered);
3776         if (flag & FLAG_ECE)
3777                 NET_ADD_STATS(net, LINUX_MIB_TCPDELIVEREDCE, delivered);
3778
3779         return delivered;
3780 }
3781
3782 /* This routine deals with incoming acks, but not outgoing ones. */
3783 static int tcp_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int flag)
3784 {
3785         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3786         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3787         struct tcp_sacktag_state sack_state;
3788         struct rate_sample rs = { .prior_delivered = 0 };
3789         u32 prior_snd_una = tp->snd_una;
3790         bool is_sack_reneg = tp->is_sack_reneg;
3791         u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3792         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3793         int num_dupack = 0;
3794         int prior_packets = tp->packets_out;
3795         u32 delivered = tp->delivered;
3796         u32 lost = tp->lost;
3797         int rexmit = REXMIT_NONE; /* Flag to (re)transmit to recover losses */
3798         u32 prior_fack;
3799
3800         sack_state.first_sackt = 0;
3801         sack_state.rate = &rs;
3802         sack_state.sack_delivered = 0;
3803
3804         /* We very likely will need to access rtx queue. */
3805         prefetch(sk->tcp_rtx_queue.rb_node);
3806
3807         /* If the ack is older than previous acks
3808          * then we can probably ignore it.
3809          */
3810         if (before(ack, prior_snd_una)) {
3811                 /* RFC 5961 5.2 [Blind Data Injection Attack].[Mitigation] */
3812                 if (before(ack, prior_snd_una - tp->max_window)) {
3813                         if (!(flag & FLAG_NO_CHALLENGE_ACK))
3814                                 tcp_send_challenge_ack(sk);
3815                         return -SKB_DROP_REASON_TCP_TOO_OLD_ACK;
3816                 }
3817                 goto old_ack;
3818         }
3819
3820         /* If the ack includes data we haven't sent yet, discard
3821          * this segment (RFC793 Section 3.9).
3822          */
3823         if (after(ack, tp->snd_nxt))
3824                 return -SKB_DROP_REASON_TCP_ACK_UNSENT_DATA;
3825
3826         if (after(ack, prior_snd_una)) {
3827                 flag |= FLAG_SND_UNA_ADVANCED;
3828                 icsk->icsk_retransmits = 0;
3829
3830 #if IS_ENABLED(CONFIG_TLS_DEVICE)
3831                 if (static_branch_unlikely(&clean_acked_data_enabled.key))
3832                         if (icsk->icsk_clean_acked)
3833                                 icsk->icsk_clean_acked(sk, ack);
3834 #endif
3835         }
3836
3837         prior_fack = tcp_is_sack(tp) ? tcp_highest_sack_seq(tp) : tp->snd_una;
3838         rs.prior_in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
3839
3840         /* ts_recent update must be made after we are sure that the packet
3841          * is in window.
3842          */
3843         if (flag & FLAG_UPDATE_TS_RECENT)
3844                 tcp_replace_ts_recent(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
3845
3846         if ((flag & (FLAG_SLOWPATH | FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) ==
3847             FLAG_SND_UNA_ADVANCED) {
3848                 /* Window is constant, pure forward advance.
3849                  * No more checks are required.
3850                  * Note, we use the fact that SND.UNA>=SND.WL2.
3851                  */
3852                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3853                 tcp_snd_una_update(tp, ack);
3854                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3855
3856                 tcp_in_ack_event(sk, CA_ACK_WIN_UPDATE);
3857
3858                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPACKS);
3859         } else {
3860                 u32 ack_ev_flags = CA_ACK_SLOWPATH;
3861
3862                 if (ack_seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
3863                         flag |= FLAG_DATA;
3864                 else
3865                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPUREACKS);
3866
3867                 flag |= tcp_ack_update_window(sk, skb, ack, ack_seq);
3868
3869                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked)
3870                         flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3871                                                         &sack_state);
3872
3873                 if (tcp_ecn_rcv_ecn_echo(tp, tcp_hdr(skb))) {
3874                         flag |= FLAG_ECE;
3875                         ack_ev_flags |= CA_ACK_ECE;
3876                 }
3877
3878                 if (sack_state.sack_delivered)
3879                         tcp_count_delivered(tp, sack_state.sack_delivered,
3880                                             flag & FLAG_ECE);
3881
3882                 if (flag & FLAG_WIN_UPDATE)
3883                         ack_ev_flags |= CA_ACK_WIN_UPDATE;
3884
3885                 tcp_in_ack_event(sk, ack_ev_flags);
3886         }
3887
3888         /* This is a deviation from RFC3168 since it states that:
3889          * "When the TCP data sender is ready to set the CWR bit after reducing
3890          * the congestion window, it SHOULD set the CWR bit only on the first
3891          * new data packet that it transmits."
3892          * We accept CWR on pure ACKs to be more robust
3893          * with widely-deployed TCP implementations that do this.
3894          */
3895         tcp_ecn_accept_cwr(sk, skb);
3896
3897         /* We passed data and got it acked, remove any soft error
3898          * log. Something worked...
3899          */
3900         WRITE_ONCE(sk->sk_err_soft, 0);
3901         icsk->icsk_probes_out = 0;
3902         tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3903         if (!prior_packets)
3904                 goto no_queue;
3905
3906         /* See if we can take anything off of the retransmit queue. */
3907         flag |= tcp_clean_rtx_queue(sk, skb, prior_fack, prior_snd_una,
3908                                     &sack_state, flag & FLAG_ECE);
3909
3910         tcp_rack_update_reo_wnd(sk, &rs);
3911
3912         if (tp->tlp_high_seq)
3913                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3914
3915         if (tcp_ack_is_dubious(sk, flag)) {
3916                 if (!(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED |
3917                               FLAG_NOT_DUP | FLAG_DSACKING_ACK))) {
3918                         num_dupack = 1;
3919                         /* Consider if pure acks were aggregated in tcp_add_backlog() */
3920                         if (!(flag & FLAG_DATA))
3921                                 num_dupack = max_t(u16, 1, skb_shinfo(skb)->gso_segs);
3922                 }
3923                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, num_dupack, &flag,
3924                                       &rexmit);
3925         }
3926
3927         /* If needed, reset TLP/RTO timer when RACK doesn't set. */
3928         if (flag & FLAG_SET_XMIT_TIMER)
3929                 tcp_set_xmit_timer(sk);
3930
3931         if ((flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS) || !(flag & FLAG_NOT_DUP))
3932                 sk_dst_confirm(sk);
3933
3934         delivered = tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3935         lost = tp->lost - lost;                 /* freshly marked lost */
3936         rs.is_ack_delayed = !!(flag & FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED);
3937         tcp_rate_gen(sk, delivered, lost, is_sack_reneg, sack_state.rate);
3938         tcp_cong_control(sk, ack, delivered, flag, sack_state.rate);
3939         tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3940         return 1;
3941
3942 no_queue:
3943         /* If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction. */
3944         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK) {
3945                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, num_dupack, &flag,
3946                                       &rexmit);
3947                 tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3948         }
3949         /* If this ack opens up a zero window, clear backoff.  It was
3950          * being used to time the probes, and is probably far higher than
3951          * it needs to be for normal retransmission.
3952          */
3953         tcp_ack_probe(sk);
3954
3955         if (tp->tlp_high_seq)
3956                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3957         return 1;
3958
3959 old_ack:
3960         /* If data was SACKed, tag it and see if we should send more data.
3961          * If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction.
3962          */
3963         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked) {
3964                 flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3965                                                 &sack_state);
3966                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, num_dupack, &flag,
3967                                       &rexmit);
3968                 tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3969                 tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3970         }
3971
3972         return 0;
3973 }
3974
3975 static void tcp_parse_fastopen_option(int len, const unsigned char *cookie,
3976                                       bool syn, struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3977                                       bool exp_opt)
3978 {
3979         /* Valid only in SYN or SYN-ACK with an even length.  */
3980         if (!foc || !syn || len < 0 || (len & 1))
3981                 return;
3982
3983         if (len >= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MIN &&
3984             len <= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MAX)
3985                 memcpy(foc->val, cookie, len);
3986         else if (len != 0)
3987                 len = -1;
3988         foc->len = len;
3989         foc->exp = exp_opt;
3990 }
3991
3992 static bool smc_parse_options(const struct tcphdr *th,
3993                               struct tcp_options_received *opt_rx,
3994                               const unsigned char *ptr,
3995                               int opsize)
3996 {
3997 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
3998         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
3999                 if (th->syn && !(opsize & 1) &&
4000                     opsize >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE &&
4001                     get_unaligned_be32(ptr) == TCPOPT_SMC_MAGIC) {
4002                         opt_rx->smc_ok = 1;
4003                         return true;
4004                 }
4005         }
4006 #endif
4007         return false;
4008 }
4009
4010 /* Try to parse the MSS option from the TCP header. Return 0 on failure, clamped
4011  * value on success.
4012  */
4013 u16 tcp_parse_mss_option(const struct tcphdr *th, u16 user_mss)
4014 {
4015         const unsigned char *ptr = (const unsigned char *)(th + 1);
4016         int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr);
4017         u16 mss = 0;
4018
4019         while (length > 0) {
4020                 int opcode = *ptr++;
4021                 int opsize;
4022
4023                 switch (opcode) {
4024                 case TCPOPT_EOL:
4025                         return mss;
4026                 case TCPOPT_NOP:        /* Ref: RFC 793 section 3.1 */
4027                         length--;
4028                         continue;
4029                 default:
4030                         if (length < 2)
4031                                 return mss;
4032                         opsize = *ptr++;
4033                         if (opsize < 2) /* "silly options" */
4034                                 return mss;
4035                         if (opsize > length)
4036                                 return mss;     /* fail on partial options */
4037                         if (opcode == TCPOPT_MSS && opsize == TCPOLEN_MSS) {
4038                                 u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
4039
4040                                 if (in_mss) {
4041                                         if (user_mss && user_mss < in_mss)
4042                                                 in_mss = user_mss;
4043                                         mss = in_mss;
4044                                 }
4045                         }
4046                         ptr += opsize - 2;
4047                         length -= opsize;
4048                 }
4049         }
4050         return mss;
4051 }
4052 EXPORT_SYMBOL_GPL(tcp_parse_mss_option);
4053
4054 /* Look for tcp options. Normally only called on SYN and SYNACK packets.
4055  * But, this can also be called on packets in the established flow when
4056  * the fast version below fails.
4057  */
4058 void tcp_parse_options(const struct net *net,
4059                        const struct sk_buff *skb,
4060                        struct tcp_options_received *opt_rx, int estab,
4061                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
4062 {
4063         const unsigned char *ptr;
4064         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
4065         int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr);
4066
4067         ptr = (const unsigned char *)(th + 1);
4068         opt_rx->saw_tstamp = 0;
4069         opt_rx->saw_unknown = 0;
4070
4071         while (length > 0) {
4072                 int opcode = *ptr++;
4073                 int opsize;
4074
4075                 switch (opcode) {
4076                 case TCPOPT_EOL:
4077                         return;
4078                 case TCPOPT_NOP:        /* Ref: RFC 793 section 3.1 */
4079                         length--;
4080                         continue;
4081                 default:
4082                         if (length < 2)
4083                                 return;
4084                         opsize = *ptr++;
4085                         if (opsize < 2) /* "silly options" */
4086                                 return;
4087                         if (opsize > length)
4088                                 return; /* don't parse partial options */
4089                         switch (opcode) {
4090                         case TCPOPT_MSS:
4091                                 if (opsize == TCPOLEN_MSS && th->syn && !estab) {
4092                                         u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
4093                                         if (in_mss) {
4094                                                 if (opt_rx->user_mss &&
4095                                                     opt_rx->user_mss < in_mss)
4096                                                         in_mss = opt_rx->user_mss;
4097                                                 opt_rx->mss_clamp = in_mss;
4098                                         }
4099                                 }
4100                                 break;
4101                         case TCPOPT_WINDOW:
4102                                 if (opsize == TCPOLEN_WINDOW && th->syn &&
4103                                     !estab && READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling)) {
4104                                         __u8 snd_wscale = *(__u8 *)ptr;
4105                                         opt_rx->wscale_ok = 1;
4106                                         if (snd_wscale > TCP_MAX_WSCALE) {
4107                                                 net_info_ratelimited("%s: Illegal window scaling value %d > %u received\n",
4108                                                                      __func__,
4109                                                                      snd_wscale,
4110                                                                      TCP_MAX_WSCALE);
4111                                                 snd_wscale = TCP_MAX_WSCALE;
4112                                         }
4113                                         opt_rx->snd_wscale = snd_wscale;
4114                                 }
4115                                 break;
4116                         case TCPOPT_TIMESTAMP:
4117                                 if ((opsize == TCPOLEN_TIMESTAMP) &&
4118                                     ((estab && opt_rx->tstamp_ok) ||
4119                                      (!estab && READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_timestamps)))) {
4120                                         opt_rx->saw_tstamp = 1;
4121                                         opt_rx->rcv_tsval = get_unaligned_be32(ptr);
4122                                         opt_rx->rcv_tsecr = get_unaligned_be32(ptr + 4);
4123                                 }
4124                                 break;
4125                         case TCPOPT_SACK_PERM:
4126                                 if (opsize == TCPOLEN_SACK_PERM && th->syn &&
4127                                     !estab && READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_sack)) {
4128                                         opt_rx->sack_ok = TCP_SACK_SEEN;
4129                                         tcp_sack_reset(opt_rx);
4130                                 }
4131                                 break;
4132
4133                         case TCPOPT_SACK:
4134                                 if ((opsize >= (TCPOLEN_SACK_BASE + TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)) &&
4135                                    !((opsize - TCPOLEN_SACK_BASE) % TCPOLEN_SACK_PERBLOCK) &&
4136                                    opt_rx->sack_ok) {
4137                                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = (ptr - 2) - (unsigned char *)th;
4138                                 }
4139                                 break;
4140 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
4141                         case TCPOPT_MD5SIG:
4142                                 /* The MD5 Hash has already been
4143                                  * checked (see tcp_v{4,6}_rcv()).
4144                                  */
4145                                 break;
4146 #endif
4147                         case TCPOPT_FASTOPEN:
4148                                 tcp_parse_fastopen_option(
4149                                         opsize - TCPOLEN_FASTOPEN_BASE,
4150                                         ptr, th->syn, foc, false);
4151                                 break;
4152
4153                         case TCPOPT_EXP:
4154                                 /* Fast Open option shares code 254 using a
4155                                  * 16 bits magic number.
4156                                  */
4157                                 if (opsize >= TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE &&
4158                                     get_unaligned_be16(ptr) ==
4159                                     TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC) {
4160                                         tcp_parse_fastopen_option(opsize -
4161                                                 TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE,
4162                                                 ptr + 2, th->syn, foc, true);
4163                                         break;
4164                                 }
4165
4166                                 if (smc_parse_options(th, opt_rx, ptr, opsize))
4167                                         break;
4168
4169                                 opt_rx->saw_unknown = 1;
4170                                 break;
4171
4172                         default:
4173                                 opt_rx->saw_unknown = 1;
4174                         }
4175                         ptr += opsize-2;
4176                         length -= opsize;
4177                 }
4178         }
4179 }
4180 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_options);
4181
4182 static bool tcp_parse_aligned_timestamp(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
4183 {
4184         const __be32 *ptr = (const __be32 *)(th + 1);
4185
4186         if (*ptr == htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16)
4187                           | (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) | TCPOLEN_TIMESTAMP)) {
4188                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 1;
4189                 ++ptr;
4190                 tp->rx_opt.rcv_tsval = ntohl(*ptr);
4191                 ++ptr;
4192                 if (*ptr)
4193                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = ntohl(*ptr) - tp->tsoffset;
4194                 else
4195                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = 0;
4196                 return true;
4197         }
4198         return false;
4199 }
4200
4201 /* Fast parse options. This hopes to only see timestamps.
4202  * If it is wrong it falls back on tcp_parse_options().
4203  */
4204 static bool tcp_fast_parse_options(const struct net *net,
4205                                    const struct sk_buff *skb,
4206                                    const struct tcphdr *th, struct tcp_sock *tp)
4207 {
4208         /* In the spirit of fast parsing, compare doff directly to constant
4209          * values.  Because equality is used, short doff can be ignored here.
4210          */
4211         if (th->doff == (sizeof(*th) / 4)) {
4212                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
4213                 return false;
4214         } else if (tp->rx_opt.tstamp_ok &&
4215                    th->doff == ((sizeof(*th) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) / 4)) {
4216                 if (tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
4217                         return true;
4218         }
4219
4220         tcp_parse_options(net, skb, &tp->rx_opt, 1, NULL);
4221         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
4222                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
4223
4224         return true;
4225 }
4226
4227 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
4228 /*
4229  * Parse MD5 Signature option
4230  */
4231 const u8 *tcp_parse_md5sig_option(const struct tcphdr *th)
4232 {
4233         int length = (th->doff << 2) - sizeof(*th);
4234         const u8 *ptr = (const u8 *)(th + 1);
4235
4236         /* If not enough data remaining, we can short cut */
4237         while (length >= TCPOLEN_MD5SIG) {
4238                 int opcode = *ptr++;
4239                 int opsize;
4240
4241                 switch (opcode) {
4242                 case TCPOPT_EOL:
4243                         return NULL;
4244                 case TCPOPT_NOP:
4245                         length--;
4246                         continue;
4247                 default:
4248                         opsize = *ptr++;
4249                         if (opsize < 2 || opsize > length)
4250                                 return NULL;
4251                         if (opcode == TCPOPT_MD5SIG)
4252                                 return opsize == TCPOLEN_MD5SIG ? ptr : NULL;
4253                 }
4254                 ptr += opsize - 2;
4255                 length -= opsize;
4256         }
4257         return NULL;
4258 }
4259 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_md5sig_option);
4260 #endif
4261
4262 /* Sorry, PAWS as specified is broken wrt. pure-ACKs -DaveM
4263  *
4264  * It is not fatal. If this ACK does _not_ change critical state (seqs, window)
4265  * it can pass through stack. So, the following predicate verifies that
4266  * this segment is not used for anything but congestion avoidance or
4267  * fast retransmit. Moreover, we even are able to eliminate most of such
4268  * second order effects, if we apply some small "replay" window (~RTO)
4269  * to timestamp space.
4270  *
4271  * All these measures still do not guarantee that we reject wrapped ACKs
4272  * on networks with high bandwidth, when sequence space is recycled fastly,
4273  * but it guarantees that such events will be very rare and do not affect
4274  * connection seriously. This doesn't look nice, but alas, PAWS is really
4275  * buggy extension.
4276  *
4277  * [ Later note. Even worse! It is buggy for segments _with_ data. RFC
4278  * states that events when retransmit arrives after original data are rare.
4279  * It is a blatant lie. VJ forgot about fast retransmit! 8)8) It is
4280  * the biggest problem on large power networks even with minor reordering.
4281  * OK, let's give it small replay window. If peer clock is even 1hz, it is safe
4282  * up to bandwidth of 18Gigabit/sec. 8) ]
4283  */
4284
4285 static int tcp_disordered_ack(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4286 {
4287         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4288         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
4289         u32 seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4290         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
4291
4292         return (/* 1. Pure ACK with correct sequence number. */
4293                 (th->ack && seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq && seq == tp->rcv_nxt) &&
4294
4295                 /* 2. ... and duplicate ACK. */
4296                 ack == tp->snd_una &&
4297
4298                 /* 3. ... and does not update window. */
4299                 !tcp_may_update_window(tp, ack, seq, ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale) &&
4300
4301                 /* 4. ... and sits in replay window. */
4302                 (s32)(tp->rx_opt.ts_recent - tp->rx_opt.rcv_tsval) <= (inet_csk(sk)->icsk_rto * 1024) / HZ);
4303 }
4304
4305 static inline bool tcp_paws_discard(const struct sock *sk,
4306                                    const struct sk_buff *skb)
4307 {
4308         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4309
4310         return !tcp_paws_check(&tp->rx_opt, TCP_PAWS_WINDOW) &&
4311                !tcp_disordered_ack(sk, skb);
4312 }
4313
4314 /* Check segment sequence number for validity.
4315  *
4316  * Segment controls are considered valid, if the segment
4317  * fits to the window after truncation to the window. Acceptability
4318  * of data (and SYN, FIN, of course) is checked separately.
4319  * See tcp_data_queue(), for example.
4320  *
4321  * Also, controls (RST is main one) are accepted using RCV.WUP instead
4322  * of RCV.NXT. Peer still did not advance his SND.UNA when we
4323  * delayed ACK, so that hisSND.UNA<=ourRCV.WUP.
4324  * (borrowed from freebsd)
4325  */
4326
4327 static enum skb_drop_reason tcp_sequence(const struct tcp_sock *tp,
4328                                          u32 seq, u32 end_seq)
4329 {
4330         if (before(end_seq, tp->rcv_wup))
4331                 return SKB_DROP_REASON_TCP_OLD_SEQUENCE;
4332
4333         if (after(seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp)))
4334                 return SKB_DROP_REASON_TCP_INVALID_SEQUENCE;
4335
4336         return SKB_NOT_DROPPED_YET;
4337 }
4338
4339 /* When we get a reset we do this. */
4340 void tcp_reset(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4341 {
4342         trace_tcp_receive_reset(sk);
4343
4344         /* mptcp can't tell us to ignore reset pkts,
4345          * so just ignore the return value of mptcp_incoming_options().
4346          */
4347         if (sk_is_mptcp(sk))
4348                 mptcp_incoming_options(sk, skb);
4349
4350         /* We want the right error as BSD sees it (and indeed as we do). */
4351         switch (sk->sk_state) {
4352         case TCP_SYN_SENT:
4353                 WRITE_ONCE(sk->sk_err, ECONNREFUSED);
4354                 break;
4355         case TCP_CLOSE_WAIT:
4356                 WRITE_ONCE(sk->sk_err, EPIPE);
4357                 break;
4358         case TCP_CLOSE:
4359                 return;
4360         default:
4361                 WRITE_ONCE(sk->sk_err, ECONNRESET);
4362         }
4363         /* This barrier is coupled with smp_rmb() in tcp_poll() */
4364         smp_wmb();
4365
4366         tcp_write_queue_purge(sk);
4367         tcp_done(sk);
4368
4369         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4370                 sk_error_report(sk);
4371 }
4372
4373 /*
4374  *      Process the FIN bit. This now behaves as it is supposed to work
4375  *      and the FIN takes effect when it is validly part of sequence
4376  *      space. Not before when we get holes.
4377  *
4378  *      If we are ESTABLISHED, a received fin moves us to CLOSE-WAIT
4379  *      (and thence onto LAST-ACK and finally, CLOSE, we never enter
4380  *      TIME-WAIT)
4381  *
4382  *      If we are in FINWAIT-1, a received FIN indicates simultaneous
4383  *      close and we go into CLOSING (and later onto TIME-WAIT)
4384  *
4385  *      If we are in FINWAIT-2, a received FIN moves us to TIME-WAIT.
4386  */
4387 void tcp_fin(struct sock *sk)
4388 {
4389         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4390
4391         inet_csk_schedule_ack(sk);
4392
4393         WRITE_ONCE(sk->sk_shutdown, sk->sk_shutdown | RCV_SHUTDOWN);
4394         sock_set_flag(sk, SOCK_DONE);
4395
4396         switch (sk->sk_state) {
4397         case TCP_SYN_RECV:
4398         case TCP_ESTABLISHED:
4399                 /* Move to CLOSE_WAIT */
4400                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSE_WAIT);
4401                 inet_csk_enter_pingpong_mode(sk);
4402                 break;
4403
4404         case TCP_CLOSE_WAIT:
4405         case TCP_CLOSING:
4406                 /* Received a retransmission of the FIN, do
4407                  * nothing.
4408                  */
4409                 break;
4410         case TCP_LAST_ACK:
4411                 /* RFC793: Remain in the LAST-ACK state. */
4412                 break;
4413
4414         case TCP_FIN_WAIT1:
4415                 /* This case occurs when a simultaneous close
4416                  * happens, we must ack the received FIN and
4417                  * enter the CLOSING state.
4418                  */
4419                 tcp_send_ack(sk);
4420                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSING);
4421                 break;
4422         case TCP_FIN_WAIT2:
4423                 /* Received a FIN -- send ACK and enter TIME_WAIT. */
4424                 tcp_send_ack(sk);
4425                 tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
4426                 break;
4427         default:
4428                 /* Only TCP_LISTEN and TCP_CLOSE are left, in these
4429                  * cases we should never reach this piece of code.
4430                  */
4431                 pr_err("%s: Impossible, sk->sk_state=%d\n",
4432                        __func__, sk->sk_state);
4433                 break;
4434         }
4435
4436         /* It _is_ possible, that we have something out-of-order _after_ FIN.
4437          * Probably, we should reset in this case. For now drop them.
4438          */
4439         skb_rbtree_purge(&tp->out_of_order_queue);
4440         if (tcp_is_sack(tp))
4441                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4442
4443         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
4444                 sk->sk_state_change(sk);
4445
4446                 /* Do not send POLL_HUP for half duplex close. */
4447                 if (sk->sk_shutdown == SHUTDOWN_MASK ||
4448                     sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4449                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_HUP);
4450                 else
4451                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);
4452         }
4453 }
4454
4455 static inline bool tcp_sack_extend(struct tcp_sack_block *sp, u32 seq,
4456                                   u32 end_seq)
4457 {
4458         if (!after(seq, sp->end_seq) && !after(sp->start_seq, end_seq)) {
4459                 if (before(seq, sp->start_seq))
4460                         sp->start_seq = seq;
4461                 if (after(end_seq, sp->end_seq))
4462                         sp->end_seq = end_seq;
4463                 return true;
4464         }
4465         return false;
4466 }
4467
4468 static void tcp_dsack_set(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4469 {
4470         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4471
4472         if (tcp_is_sack(tp) && READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_dsack)) {
4473                 int mib_idx;
4474
4475                 if (before(seq, tp->rcv_nxt))
4476                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOLDSENT;
4477                 else
4478                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOFOSENT;
4479
4480                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
4481
4482                 tp->rx_opt.dsack = 1;
4483                 tp->duplicate_sack[0].start_seq = seq;
4484                 tp->duplicate_sack[0].end_seq = end_seq;
4485         }
4486 }
4487
4488 static void tcp_dsack_extend(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4489 {
4490         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4491
4492         if (!tp->rx_opt.dsack)
4493                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4494         else
4495                 tcp_sack_extend(tp->duplicate_sack, seq, end_seq);
4496 }
4497
4498 static void tcp_rcv_spurious_retrans(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4499 {
4500         /* When the ACK path fails or drops most ACKs, the sender would
4501          * timeout and spuriously retransmit the same segment repeatedly.
4502          * The receiver remembers and reflects via DSACKs. Leverage the
4503          * DSACK state and change the txhash to re-route speculatively.
4504          */
4505         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tcp_sk(sk)->duplicate_sack[0].start_seq &&
4506             sk_rethink_txhash(sk))
4507                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDUPLICATEDATAREHASH);
4508 }
4509
4510 static void tcp_send_dupack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4511 {
4512         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4513
4514         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
4515             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4516                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4517                 tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
4518
4519                 if (tcp_is_sack(tp) && READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_dsack)) {
4520                         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4521
4522                         tcp_rcv_spurious_retrans(sk, skb);
4523                         if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))
4524                                 end_seq = tp->rcv_nxt;
4525                         tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq);
4526                 }
4527         }
4528
4529         tcp_send_ack(sk);
4530 }
4531
4532 /* These routines update the SACK block as out-of-order packets arrive or
4533  * in-order packets close up the sequence space.
4534  */
4535 static void tcp_sack_maybe_coalesce(struct tcp_sock *tp)
4536 {
4537         int this_sack;
4538         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4539         struct tcp_sack_block *swalk = sp + 1;
4540
4541         /* See if the recent change to the first SACK eats into
4542          * or hits the sequence space of other SACK blocks, if so coalesce.
4543          */
4544         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;) {
4545                 if (tcp_sack_extend(sp, swalk->start_seq, swalk->end_seq)) {
4546                         int i;
4547
4548                         /* Zap SWALK, by moving every further SACK up by one slot.
4549                          * Decrease num_sacks.
4550                          */
4551                         tp->rx_opt.num_sacks--;
4552                         for (i = this_sack; i < tp->rx_opt.num_sacks; i++)
4553                                 sp[i] = sp[i + 1];
4554                         continue;
4555                 }
4556                 this_sack++;
4557                 swalk++;
4558         }
4559 }
4560
4561 void tcp_sack_compress_send_ack(struct sock *sk)
4562 {
4563         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4564
4565         if (!tp->compressed_ack)
4566                 return;
4567
4568         if (hrtimer_try_to_cancel(&tp->compressed_ack_timer) == 1)
4569                 __sock_put(sk);
4570
4571         /* Since we have to send one ack finally,
4572          * substract one from tp->compressed_ack to keep
4573          * LINUX_MIB_TCPACKCOMPRESSED accurate.
4574          */
4575         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPACKCOMPRESSED,
4576                       tp->compressed_ack - 1);
4577
4578         tp->compressed_ack = 0;
4579         tcp_send_ack(sk);
4580 }
4581
4582 /* Reasonable amount of sack blocks included in TCP SACK option
4583  * The max is 4, but this becomes 3 if TCP timestamps are there.
4584  * Given that SACK packets might be lost, be conservative and use 2.
4585  */
4586 #define TCP_SACK_BLOCKS_EXPECTED 2
4587
4588 static void tcp_sack_new_ofo_skb(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4589 {
4590         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4591         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4592         int cur_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4593         int this_sack;
4594
4595         if (!cur_sacks)
4596                 goto new_sack;
4597
4598         for (this_sack = 0; this_sack < cur_sacks; this_sack++, sp++) {
4599                 if (tcp_sack_extend(sp, seq, end_seq)) {
4600                         if (this_sack >= TCP_SACK_BLOCKS_EXPECTED)
4601                                 tcp_sack_compress_send_ack(sk);
4602                         /* Rotate this_sack to the first one. */
4603                         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4604                                 swap(*sp, *(sp - 1));
4605                         if (cur_sacks > 1)
4606                                 tcp_sack_maybe_coalesce(tp);
4607                         return;
4608                 }
4609         }
4610
4611         if (this_sack >= TCP_SACK_BLOCKS_EXPECTED)
4612                 tcp_sack_compress_send_ack(sk);
4613
4614         /* Could not find an adjacent existing SACK, build a new one,
4615          * put it at the front, and shift everyone else down.  We
4616          * always know there is at least one SACK present already here.
4617          *
4618          * If the sack array is full, forget about the last one.
4619          */
4620         if (this_sack >= TCP_NUM_SACKS) {
4621                 this_sack--;
4622                 tp->rx_opt.num_sacks--;
4623                 sp--;
4624         }
4625         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4626                 *sp = *(sp - 1);
4627
4628 new_sack:
4629         /* Build the new head SACK, and we're done. */
4630         sp->start_seq = seq;
4631         sp->end_seq = end_seq;
4632         tp->rx_opt.num_sacks++;
4633 }
4634
4635 /* RCV.NXT advances, some SACKs should be eaten. */
4636
4637 static void tcp_sack_remove(struct tcp_sock *tp)
4638 {
4639         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4640         int num_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4641         int this_sack;
4642
4643         /* Empty ofo queue, hence, all the SACKs are eaten. Clear. */
4644         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4645                 tp->rx_opt.num_sacks = 0;
4646                 return;
4647         }
4648
4649         for (this_sack = 0; this_sack < num_sacks;) {
4650                 /* Check if the start of the sack is covered by RCV.NXT. */
4651                 if (!before(tp->rcv_nxt, sp->start_seq)) {
4652                         int i;
4653
4654                         /* RCV.NXT must cover all the block! */
4655                         WARN_ON(before(tp->rcv_nxt, sp->end_seq));
4656
4657                         /* Zap this SACK, by moving forward any other SACKS. */
4658                         for (i = this_sack+1; i < num_sacks; i++)
4659                                 tp->selective_acks[i-1] = tp->selective_acks[i];
4660                         num_sacks--;
4661                         continue;
4662                 }
4663                 this_sack++;
4664                 sp++;
4665         }
4666         tp->rx_opt.num_sacks = num_sacks;
4667 }
4668
4669 /**
4670  * tcp_try_coalesce - try to merge skb to prior one
4671  * @sk: socket
4672  * @to: prior buffer
4673  * @from: buffer to add in queue
4674  * @fragstolen: pointer to boolean
4675  *
4676  * Before queueing skb @from after @to, try to merge them
4677  * to reduce overall memory use and queue lengths, if cost is small.
4678  * Packets in ofo or receive queues can stay a long time.
4679  * Better try to coalesce them right now to avoid future collapses.
4680  * Returns true if caller should free @from instead of queueing it
4681  */
4682 static bool tcp_try_coalesce(struct sock *sk,
4683                              struct sk_buff *to,
4684                              struct sk_buff *from,
4685                              bool *fragstolen)
4686 {
4687         int delta;
4688
4689         *fragstolen = false;
4690
4691         /* Its possible this segment overlaps with prior segment in queue */
4692         if (TCP_SKB_CB(from)->seq != TCP_SKB_CB(to)->end_seq)
4693                 return false;
4694
4695         if (!mptcp_skb_can_collapse(to, from))
4696                 return false;
4697
4698 #ifdef CONFIG_TLS_DEVICE
4699         if (from->decrypted != to->decrypted)
4700                 return false;
4701 #endif
4702
4703         if (!skb_try_coalesce(to, from, fragstolen, &delta))
4704                 return false;
4705
4706         atomic_add(delta, &sk->sk_rmem_alloc);
4707         sk_mem_charge(sk, delta);
4708         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOALESCE);
4709         TCP_SKB_CB(to)->end_seq = TCP_SKB_CB(from)->end_seq;
4710         TCP_SKB_CB(to)->ack_seq = TCP_SKB_CB(from)->ack_seq;
4711         TCP_SKB_CB(to)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(from)->tcp_flags;
4712
4713         if (TCP_SKB_CB(from)->has_rxtstamp) {
4714                 TCP_SKB_CB(to)->has_rxtstamp = true;
4715                 to->tstamp = from->tstamp;
4716                 skb_hwtstamps(to)->hwtstamp = skb_hwtstamps(from)->hwtstamp;
4717         }
4718
4719         return true;
4720 }
4721
4722 static bool tcp_ooo_try_coalesce(struct sock *sk,
4723                              struct sk_buff *to,
4724                              struct sk_buff *from,
4725                              bool *fragstolen)
4726 {
4727         bool res = tcp_try_coalesce(sk, to, from, fragstolen);
4728
4729         /* In case tcp_drop_reason() is called later, update to->gso_segs */
4730         if (res) {
4731                 u32 gso_segs = max_t(u16, 1, skb_shinfo(to)->gso_segs) +
4732                                max_t(u16, 1, skb_shinfo(from)->gso_segs);
4733
4734                 skb_shinfo(to)->gso_segs = min_t(u32, gso_segs, 0xFFFF);
4735         }
4736         return res;
4737 }
4738
4739 static void tcp_drop_reason(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4740                             enum skb_drop_reason reason)
4741 {
4742         sk_drops_add(sk, skb);
4743         kfree_skb_reason(skb, reason);
4744 }
4745
4746 /* This one checks to see if we can put data from the
4747  * out_of_order queue into the receive_queue.
4748  */
4749 static void tcp_ofo_queue(struct sock *sk)
4750 {
4751         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4752         __u32 dsack_high = tp->rcv_nxt;
4753         bool fin, fragstolen, eaten;
4754         struct sk_buff *skb, *tail;
4755         struct rb_node *p;
4756
4757         p = rb_first(&tp->out_of_order_queue);
4758         while (p) {
4759                 skb = rb_to_skb(p);
4760                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
4761                         break;
4762
4763                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack_high)) {
4764                         __u32 dsack = dsack_high;
4765                         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, dsack_high))
4766                                 dsack_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4767                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack);
4768                 }
4769                 p = rb_next(p);
4770                 rb_erase(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4771
4772                 if (unlikely(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))) {
4773                         tcp_drop_reason(sk, skb, SKB_DROP_REASON_TCP_OFO_DROP);
4774                         continue;
4775                 }
4776
4777                 tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4778                 eaten = tail && tcp_try_coalesce(sk, tail, skb, &fragstolen);
4779                 tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4780                 fin = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN;
4781                 if (!eaten)
4782                         __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4783                 else
4784                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4785
4786                 if (unlikely(fin)) {
4787                         tcp_fin(sk);
4788                         /* tcp_fin() purges tp->out_of_order_queue,
4789                          * so we must end this loop right now.
4790                          */
4791                         break;
4792                 }
4793         }
4794 }
4795
4796 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *in_skb);
4797 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *in_skb);
4798
4799 static int tcp_try_rmem_schedule(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4800                                  unsigned int size)
4801 {
4802         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf ||
4803             !sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4804
4805                 if (tcp_prune_queue(sk, skb) < 0)
4806                         return -1;
4807
4808                 while (!sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4809                         if (!tcp_prune_ofo_queue(sk, skb))
4810                                 return -1;
4811                 }
4812         }
4813         return 0;
4814 }
4815
4816 static void tcp_data_queue_ofo(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4817 {
4818         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4819         struct rb_node **p, *parent;
4820         struct sk_buff *skb1;
4821         u32 seq, end_seq;
4822         bool fragstolen;
4823
4824         tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
4825
4826         if (unlikely(tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))) {
4827                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFODROP);
4828                 sk->sk_data_ready(sk);
4829                 tcp_drop_reason(sk, skb, SKB_DROP_REASON_PROTO_MEM);
4830                 return;
4831         }
4832
4833         /* Disable header prediction. */
4834         tp->pred_flags = 0;
4835         inet_csk_schedule_ack(sk);
4836
4837         tp->rcv_ooopack += max_t(u16, 1, skb_shinfo(skb)->gso_segs);
4838         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOQUEUE);
4839         seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4840         end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4841
4842         p = &tp->out_of_order_queue.rb_node;
4843         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4844                 /* Initial out of order segment, build 1 SACK. */
4845                 if (tcp_is_sack(tp)) {
4846                         tp->rx_opt.num_sacks = 1;
4847                         tp->selective_acks[0].start_seq = seq;
4848                         tp->selective_acks[0].end_seq = end_seq;
4849                 }
4850                 rb_link_node(&skb->rbnode, NULL, p);
4851                 rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4852                 tp->ooo_last_skb = skb;
4853                 goto end;
4854         }
4855
4856         /* In the typical case, we are adding an skb to the end of the list.
4857          * Use of ooo_last_skb avoids the O(Log(N)) rbtree lookup.
4858          */
4859         if (tcp_ooo_try_coalesce(sk, tp->ooo_last_skb,
4860                                  skb, &fragstolen)) {
4861 coalesce_done:
4862                 /* For non sack flows, do not grow window to force DUPACK
4863                  * and trigger fast retransmit.
4864                  */
4865                 if (tcp_is_sack(tp))
4866                         tcp_grow_window(sk, skb, true);
4867                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4868                 skb = NULL;
4869                 goto add_sack;
4870         }
4871         /* Can avoid an rbtree lookup if we are adding skb after ooo_last_skb */
4872         if (!before(seq, TCP_SKB_CB(tp->ooo_last_skb)->end_seq)) {
4873                 parent = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
4874                 p = &parent->rb_right;
4875                 goto insert;
4876         }
4877
4878         /* Find place to insert this segment. Handle overlaps on the way. */
4879         parent = NULL;
4880         while (*p) {
4881                 parent = *p;
4882                 skb1 = rb_to_skb(parent);
4883                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4884                         p = &parent->rb_left;
4885                         continue;
4886                 }
4887                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4888                         if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4889                                 /* All the bits are present. Drop. */
4890                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4891                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4892                                 tcp_drop_reason(sk, skb,
4893                                                 SKB_DROP_REASON_TCP_OFOMERGE);
4894                                 skb = NULL;
4895                                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4896                                 goto add_sack;
4897                         }
4898                         if (after(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4899                                 /* Partial overlap. */
4900                                 tcp_dsack_set(sk, seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4901                         } else {
4902                                 /* skb's seq == skb1's seq and skb covers skb1.
4903                                  * Replace skb1 with skb.
4904                                  */
4905                                 rb_replace_node(&skb1->rbnode, &skb->rbnode,
4906                                                 &tp->out_of_order_queue);
4907                                 tcp_dsack_extend(sk,
4908                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4909                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4910                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4911                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4912                                 tcp_drop_reason(sk, skb1,
4913                                                 SKB_DROP_REASON_TCP_OFOMERGE);
4914                                 goto merge_right;
4915                         }
4916                 } else if (tcp_ooo_try_coalesce(sk, skb1,
4917                                                 skb, &fragstolen)) {
4918                         goto coalesce_done;
4919                 }
4920                 p = &parent->rb_right;
4921         }
4922 insert:
4923         /* Insert segment into RB tree. */
4924         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
4925         rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4926
4927 merge_right:
4928         /* Remove other segments covered by skb. */
4929         while ((skb1 = skb_rb_next(skb)) != NULL) {
4930                 if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4931                         break;
4932                 if (before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4933                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4934                                          end_seq);
4935                         break;
4936                 }
4937                 rb_erase(&skb1->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4938                 tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4939                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4940                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4941                 tcp_drop_reason(sk, skb1, SKB_DROP_REASON_TCP_OFOMERGE);
4942         }
4943         /* If there is no skb after us, we are the last_skb ! */
4944         if (!skb1)
4945                 tp->ooo_last_skb = skb;
4946
4947 add_sack:
4948         if (tcp_is_sack(tp))
4949                 tcp_sack_new_ofo_skb(sk, seq, end_seq);
4950 end:
4951         if (skb) {
4952                 /* For non sack flows, do not grow window to force DUPACK
4953                  * and trigger fast retransmit.
4954                  */
4955                 if (tcp_is_sack(tp))
4956                         tcp_grow_window(sk, skb, false);
4957                 skb_condense(skb);
4958                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4959         }
4960 }
4961
4962 static int __must_check tcp_queue_rcv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4963                                       bool *fragstolen)
4964 {
4965         int eaten;
4966         struct sk_buff *tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4967
4968         eaten = (tail &&
4969                  tcp_try_coalesce(sk, tail,
4970                                   skb, fragstolen)) ? 1 : 0;
4971         tcp_rcv_nxt_update(tcp_sk(sk), TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4972         if (!eaten) {
4973                 __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4974                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4975         }
4976         return eaten;
4977 }
4978
4979 int tcp_send_rcvq(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size)
4980 {
4981         struct sk_buff *skb;
4982         int err = -ENOMEM;
4983         int data_len = 0;
4984         bool fragstolen;
4985
4986         if (size == 0)
4987                 return 0;
4988
4989         if (size > PAGE_SIZE) {
4990                 int npages = min_t(size_t, size >> PAGE_SHIFT, MAX_SKB_FRAGS);
4991
4992                 data_len = npages << PAGE_SHIFT;
4993                 size = data_len + (size & ~PAGE_MASK);
4994         }
4995         skb = alloc_skb_with_frags(size - data_len, data_len,
4996                                    PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER,
4997                                    &err, sk->sk_allocation);
4998         if (!skb)
4999                 goto err;
5000
5001         skb_put(skb, size - data_len);
5002         skb->data_len = data_len;
5003         skb->len = size;
5004
5005         if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize)) {
5006                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVQDROP);
5007                 goto err_free;
5008         }
5009
5010         err = skb_copy_datagram_from_iter(skb, 0, &msg->msg_iter, size);
5011         if (err)
5012                 goto err_free;
5013
5014         TCP_SKB_CB(skb)->seq = tcp_sk(sk)->rcv_nxt;
5015         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + size;
5016         TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tcp_sk(sk)->snd_una - 1;
5017
5018         if (tcp_queue_rcv(sk, skb, &fragstolen)) {
5019                 WARN_ON_ONCE(fragstolen); /* should not happen */
5020                 __kfree_skb(skb);
5021         }
5022         return size;
5023
5024 err_free:
5025         kfree_skb(skb);
5026 err:
5027         return err;
5028
5029 }
5030
5031 void tcp_data_ready(struct sock *sk)
5032 {
5033         if (tcp_epollin_ready(sk, sk->sk_rcvlowat) || sock_flag(sk, SOCK_DONE))
5034                 sk->sk_data_ready(sk);
5035 }
5036
5037 static void tcp_data_queue(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5038 {
5039         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5040         enum skb_drop_reason reason;
5041         bool fragstolen;
5042         int eaten;
5043
5044         /* If a subflow has been reset, the packet should not continue
5045          * to be processed, drop the packet.
5046          */
5047         if (sk_is_mptcp(sk) && !mptcp_incoming_options(sk, skb)) {
5048                 __kfree_skb(skb);
5049                 return;
5050         }
5051
5052         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) {
5053                 __kfree_skb(skb);
5054                 return;
5055         }
5056         skb_dst_drop(skb);
5057         __skb_pull(skb, tcp_hdr(skb)->doff * 4);
5058
5059         reason = SKB_DROP_REASON_NOT_SPECIFIED;
5060         tp->rx_opt.dsack = 0;
5061
5062         /*  Queue data for delivery to the user.
5063          *  Packets in sequence go to the receive queue.
5064          *  Out of sequence packets to the out_of_order_queue.
5065          */
5066         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt) {
5067                 if (tcp_receive_window(tp) == 0) {
5068                         reason = SKB_DROP_REASON_TCP_ZEROWINDOW;
5069                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPZEROWINDOWDROP);
5070                         goto out_of_window;
5071                 }
5072
5073                 /* Ok. In sequence. In window. */
5074 queue_and_out:
5075                 if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize)) {
5076                         /* TODO: maybe ratelimit these WIN 0 ACK ? */
5077                         inet_csk(sk)->icsk_ack.pending |=
5078                                         (ICSK_ACK_NOMEM | ICSK_ACK_NOW);
5079                         inet_csk_schedule_ack(sk);
5080                         sk->sk_data_ready(sk);
5081
5082                         if (skb_queue_len(&sk->sk_receive_queue)) {
5083                                 reason = SKB_DROP_REASON_PROTO_MEM;
5084                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVQDROP);
5085                                 goto drop;
5086                         }
5087                         sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
5088                 }
5089
5090                 eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, &fragstolen);
5091                 if (skb->len)
5092                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
5093                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
5094                         tcp_fin(sk);
5095
5096                 if (!RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
5097                         tcp_ofo_queue(sk);
5098
5099                         /* RFC5681. 4.2. SHOULD send immediate ACK, when
5100                          * gap in queue is filled.
5101                          */
5102                         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
5103                                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_NOW;
5104                 }
5105
5106                 if (tp->rx_opt.num_sacks)
5107                         tcp_sack_remove(tp);
5108
5109                 tcp_fast_path_check(sk);
5110
5111                 if (eaten > 0)
5112                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
5113                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
5114                         tcp_data_ready(sk);
5115                 return;
5116         }
5117
5118         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
5119                 tcp_rcv_spurious_retrans(sk, skb);
5120                 /* A retransmit, 2nd most common case.  Force an immediate ack. */
5121                 reason = SKB_DROP_REASON_TCP_OLD_DATA;
5122                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
5123                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
5124
5125 out_of_window:
5126                 tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
5127                 inet_csk_schedule_ack(sk);
5128 drop:
5129                 tcp_drop_reason(sk, skb, reason);
5130                 return;
5131         }
5132
5133         /* Out of window. F.e. zero window probe. */
5134         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
5135                     tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp))) {
5136                 reason = SKB_DROP_REASON_TCP_OVERWINDOW;
5137                 goto out_of_window;
5138         }
5139
5140         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
5141                 /* Partial packet, seq < rcv_next < end_seq */
5142                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt);
5143
5144                 /* If window is closed, drop tail of packet. But after
5145                  * remembering D-SACK for its head made in previous line.
5146                  */
5147                 if (!tcp_receive_window(tp)) {
5148                         reason = SKB_DROP_REASON_TCP_ZEROWINDOW;
5149                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPZEROWINDOWDROP);
5150                         goto out_of_window;
5151                 }
5152                 goto queue_and_out;
5153         }
5154
5155         tcp_data_queue_ofo(sk, skb);
5156 }
5157
5158 static struct sk_buff *tcp_skb_next(struct sk_buff *skb, struct sk_buff_head *list)
5159 {
5160         if (list)
5161                 return !skb_queue_is_last(list, skb) ? skb->next : NULL;
5162
5163         return skb_rb_next(skb);
5164 }
5165
5166 static struct sk_buff *tcp_collapse_one(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5167                                         struct sk_buff_head *list,
5168                                         struct rb_root *root)
5169 {
5170         struct sk_buff *next = tcp_skb_next(skb, list);
5171
5172         if (list)
5173                 __skb_unlink(skb, list);
5174         else
5175                 rb_erase(&skb->rbnode, root);
5176
5177         __kfree_skb(skb);
5178         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOLLAPSED);
5179
5180         return next;
5181 }
5182
5183 /* Insert skb into rb tree, ordered by TCP_SKB_CB(skb)->seq */
5184 void tcp_rbtree_insert(struct rb_root *root, struct sk_buff *skb)
5185 {
5186         struct rb_node **p = &root->rb_node;
5187         struct rb_node *parent = NULL;
5188         struct sk_buff *skb1;
5189
5190         while (*p) {
5191                 parent = *p;
5192                 skb1 = rb_to_skb(parent);
5193                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
5194                         p = &parent->rb_left;
5195                 else
5196                         p = &parent->rb_right;
5197         }
5198         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
5199         rb_insert_color(&skb->rbnode, root);
5200 }
5201
5202 /* Collapse contiguous sequence of skbs head..tail with
5203  * sequence numbers start..end.
5204  *
5205  * If tail is NULL, this means until the end of the queue.
5206  *
5207  * Segments with FIN/SYN are not collapsed (only because this
5208  * simplifies code)
5209  */
5210 static void
5211 tcp_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff_head *list, struct rb_root *root,
5212              struct sk_buff *head, struct sk_buff *tail, u32 start, u32 end)
5213 {
5214         struct sk_buff *skb = head, *n;
5215         struct sk_buff_head tmp;
5216         bool end_of_skbs;
5217
5218         /* First, check that queue is collapsible and find
5219          * the point where collapsing can be useful.
5220          */
5221 restart:
5222         for (end_of_skbs = true; skb != NULL && skb != tail; skb = n) {
5223                 n = tcp_skb_next(skb, list);
5224
5225                 /* No new bits? It is possible on ofo queue. */
5226                 if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5227                         skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
5228                         if (!skb)
5229                                 break;
5230                         goto restart;
5231                 }
5232
5233                 /* The first skb to collapse is:
5234                  * - not SYN/FIN and
5235                  * - bloated or contains data before "start" or
5236                  *   overlaps to the next one and mptcp allow collapsing.
5237                  */
5238                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)) &&
5239                     (tcp_win_from_space(sk, skb->truesize) > skb->len ||
5240                      before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start))) {
5241                         end_of_skbs = false;
5242                         break;
5243                 }
5244
5245                 if (n && n != tail && mptcp_skb_can_collapse(skb, n) &&
5246                     TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(n)->seq) {
5247                         end_of_skbs = false;
5248                         break;
5249                 }
5250
5251                 /* Decided to skip this, advance start seq. */
5252                 start = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
5253         }
5254         if (end_of_skbs ||
5255             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
5256                 return;
5257
5258         __skb_queue_head_init(&tmp);
5259
5260         while (before(start, end)) {
5261                 int copy = min_t(int, SKB_MAX_ORDER(0, 0), end - start);
5262                 struct sk_buff *nskb;
5263
5264                 nskb = alloc_skb(copy, GFP_ATOMIC);
5265                 if (!nskb)
5266                         break;
5267
5268                 memcpy(nskb->cb, skb->cb, sizeof(skb->cb));
5269 #ifdef CONFIG_TLS_DEVICE
5270                 nskb->decrypted = skb->decrypted;
5271 #endif
5272                 TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = start;
5273                 if (list)
5274                         __skb_queue_before(list, skb, nskb);
5275                 else
5276                         __skb_queue_tail(&tmp, nskb); /* defer rbtree insertion */
5277                 skb_set_owner_r(nskb, sk);
5278                 mptcp_skb_ext_move(nskb, skb);
5279
5280                 /* Copy data, releasing collapsed skbs. */
5281                 while (copy > 0) {
5282                         int offset = start - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5283                         int size = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - start;
5284
5285                         BUG_ON(offset < 0);
5286                         if (size > 0) {
5287                                 size = min(copy, size);
5288                                 if (skb_copy_bits(skb, offset, skb_put(nskb, size), size))
5289                                         BUG();
5290                                 TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq += size;
5291                                 copy -= size;
5292                                 start += size;
5293                         }
5294                         if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5295                                 skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
5296                                 if (!skb ||
5297                                     skb == tail ||
5298                                     !mptcp_skb_can_collapse(nskb, skb) ||
5299                                     (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
5300                                         goto end;
5301 #ifdef CONFIG_TLS_DEVICE
5302                                 if (skb->decrypted != nskb->decrypted)
5303                                         goto end;
5304 #endif
5305                         }
5306                 }
5307         }
5308 end:
5309         skb_queue_walk_safe(&tmp, skb, n)
5310                 tcp_rbtree_insert(root, skb);
5311 }
5312
5313 /* Collapse ofo queue. Algorithm: select contiguous sequence of skbs
5314  * and tcp_collapse() them until all the queue is collapsed.
5315  */
5316 static void tcp_collapse_ofo_queue(struct sock *sk)
5317 {
5318         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5319         u32 range_truesize, sum_tiny = 0;
5320         struct sk_buff *skb, *head;
5321         u32 start, end;
5322
5323         skb = skb_rb_first(&tp->out_of_order_queue);
5324 new_range:
5325         if (!skb) {
5326                 tp->ooo_last_skb = skb_rb_last(&tp->out_of_order_queue);
5327                 return;
5328         }
5329         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5330         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
5331         range_truesize = skb->truesize;
5332
5333         for (head = skb;;) {
5334                 skb = skb_rb_next(skb);
5335
5336                 /* Range is terminated when we see a gap or when
5337                  * we are at the queue end.
5338                  */
5339                 if (!skb ||
5340                     after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end) ||
5341                     before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start)) {
5342                         /* Do not attempt collapsing tiny skbs */
5343                         if (range_truesize != head->truesize ||
5344                             end - start >= SKB_WITH_OVERHEAD(PAGE_SIZE)) {
5345                                 tcp_collapse(sk, NULL, &tp->out_of_order_queue,
5346                                              head, skb, start, end);
5347                         } else {
5348                                 sum_tiny += range_truesize;
5349                                 if (sum_tiny > sk->sk_rcvbuf >> 3)
5350                                         return;
5351                         }
5352                         goto new_range;
5353                 }
5354
5355                 range_truesize += skb->truesize;
5356                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start)))
5357                         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5358                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end))
5359                         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
5360         }
5361 }
5362
5363 /*
5364  * Clean the out-of-order queue to make room.
5365  * We drop high sequences packets to :
5366  * 1) Let a chance for holes to be filled.
5367  *    This means we do not drop packets from ooo queue if their sequence
5368  *    is before incoming packet sequence.
5369  * 2) not add too big latencies if thousands of packets sit there.
5370  *    (But if application shrinks SO_RCVBUF, we could still end up
5371  *     freeing whole queue here)
5372  * 3) Drop at least 12.5 % of sk_rcvbuf to avoid malicious attacks.
5373  *
5374  * Return true if queue has shrunk.
5375  */
5376 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *in_skb)
5377 {
5378         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5379         struct rb_node *node, *prev;
5380         bool pruned = false;
5381         int goal;
5382
5383         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
5384                 return false;
5385
5386         goal = sk->sk_rcvbuf >> 3;
5387         node = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
5388
5389         do {
5390                 struct sk_buff *skb = rb_to_skb(node);
5391
5392                 /* If incoming skb would land last in ofo queue, stop pruning. */
5393                 if (after(TCP_SKB_CB(in_skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq))
5394                         break;
5395                 pruned = true;
5396                 prev = rb_prev(node);
5397                 rb_erase(node, &tp->out_of_order_queue);
5398                 goal -= skb->truesize;
5399                 tcp_drop_reason(sk, skb, SKB_DROP_REASON_TCP_OFO_QUEUE_PRUNE);
5400                 tp->ooo_last_skb = rb_to_skb(prev);
5401                 if (!prev || goal <= 0) {
5402                         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf &&
5403                             !tcp_under_memory_pressure(sk))
5404                                 break;
5405                         goal = sk->sk_rcvbuf >> 3;
5406                 }
5407                 node = prev;
5408         } while (node);
5409
5410         if (pruned) {
5411                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_OFOPRUNED);
5412                 /* Reset SACK state.  A conforming SACK implementation will
5413                  * do the same at a timeout based retransmit.  When a connection
5414                  * is in a sad state like this, we care only about integrity
5415                  * of the connection not performance.
5416                  */
5417                 if (tp->rx_opt.sack_ok)
5418                         tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
5419         }
5420         return pruned;
5421 }
5422
5423 /* Reduce allocated memory if we can, trying to get
5424  * the socket within its memory limits again.
5425  *
5426  * Return less than zero if we should start dropping frames
5427  * until the socket owning process reads some of the data
5428  * to stabilize the situation.
5429  */
5430 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *in_skb)
5431 {
5432         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5433
5434         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PRUNECALLED);
5435
5436         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) >= sk->sk_rcvbuf)
5437                 tcp_clamp_window(sk);
5438         else if (tcp_under_memory_pressure(sk))
5439                 tcp_adjust_rcv_ssthresh(sk);
5440
5441         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5442                 return 0;
5443
5444         tcp_collapse_ofo_queue(sk);
5445         if (!skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue))
5446                 tcp_collapse(sk, &sk->sk_receive_queue, NULL,
5447                              skb_peek(&sk->sk_receive_queue),
5448                              NULL,
5449                              tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
5450
5451         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5452                 return 0;
5453
5454         /* Collapsing did not help, destructive actions follow.
5455          * This must not ever occur. */
5456
5457         tcp_prune_ofo_queue(sk, in_skb);
5458
5459         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5460                 return 0;
5461
5462         /* If we are really being abused, tell the caller to silently
5463          * drop receive data on the floor.  It will get retransmitted
5464          * and hopefully then we'll have sufficient space.
5465          */
5466         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_RCVPRUNED);
5467
5468         /* Massive buffer overcommit. */
5469         tp->pred_flags = 0;
5470         return -1;
5471 }
5472
5473 static bool tcp_should_expand_sndbuf(struct sock *sk)
5474 {
5475         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5476
5477         /* If the user specified a specific send buffer setting, do
5478          * not modify it.
5479          */
5480         if (sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK)
5481                 return false;
5482
5483         /* If we are under global TCP memory pressure, do not expand.  */
5484         if (tcp_under_memory_pressure(sk)) {
5485                 int unused_mem = sk_unused_reserved_mem(sk);
5486
5487                 /* Adjust sndbuf according to reserved mem. But make sure
5488                  * it never goes below SOCK_MIN_SNDBUF.
5489                  * See sk_stream_moderate_sndbuf() for more details.
5490                  */
5491                 if (unused_mem > SOCK_MIN_SNDBUF)
5492                         WRITE_ONCE(sk->sk_sndbuf, unused_mem);
5493
5494                 return false;
5495         }
5496
5497         /* If we are under soft global TCP memory pressure, do not expand.  */
5498         if (sk_memory_allocated(sk) >= sk_prot_mem_limits(sk, 0))
5499                 return false;
5500
5501         /* If we filled the congestion window, do not expand.  */
5502         if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tcp_snd_cwnd(tp))
5503                 return false;
5504
5505         return true;
5506 }
5507
5508 static void tcp_new_space(struct sock *sk)
5509 {
5510         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5511
5512         if (tcp_should_expand_sndbuf(sk)) {
5513                 tcp_sndbuf_expand(sk);
5514                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
5515         }
5516
5517         INDIRECT_CALL_1(sk->sk_write_space, sk_stream_write_space, sk);
5518 }
5519
5520 /* Caller made space either from:
5521  * 1) Freeing skbs in rtx queues (after tp->snd_una has advanced)
5522  * 2) Sent skbs from output queue (and thus advancing tp->snd_nxt)
5523  *
5524  * We might be able to generate EPOLLOUT to the application if:
5525  * 1) Space consumed in output/rtx queues is below sk->sk_sndbuf/2
5526  * 2) notsent amount (tp->write_seq - tp->snd_nxt) became
5527  *    small enough that tcp_stream_memory_free() decides it
5528  *    is time to generate EPOLLOUT.
5529  */
5530 void tcp_check_space(struct sock *sk)
5531 {
5532         /* pairs with tcp_poll() */
5533         smp_mb();
5534         if (sk->sk_socket &&
5535             test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
5536                 tcp_new_space(sk);
5537                 if (!test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags))
5538                         tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
5539         }
5540 }
5541
5542 static inline void tcp_data_snd_check(struct sock *sk)
5543 {
5544         tcp_push_pending_frames(sk);
5545         tcp_check_space(sk);
5546 }
5547
5548 /*
5549  * Check if sending an ack is needed.
5550  */
5551 static void __tcp_ack_snd_check(struct sock *sk, int ofo_possible)
5552 {
5553         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5554         unsigned long rtt, delay;
5555
5556             /* More than one full frame received... */
5557         if (((tp->rcv_nxt - tp->rcv_wup) > inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss &&
5558              /* ... and right edge of window advances far enough.
5559               * (tcp_recvmsg() will send ACK otherwise).
5560               * If application uses SO_RCVLOWAT, we want send ack now if
5561               * we have not received enough bytes to satisfy the condition.
5562               */
5563             (tp->rcv_nxt - tp->copied_seq < sk->sk_rcvlowat ||
5564              __tcp_select_window(sk) >= tp->rcv_wnd)) ||
5565             /* We ACK each frame or... */
5566             tcp_in_quickack_mode(sk) ||
5567             /* Protocol state mandates a one-time immediate ACK */
5568             inet_csk(sk)->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_NOW) {
5569 send_now:
5570                 tcp_send_ack(sk);
5571                 return;
5572         }
5573
5574         if (!ofo_possible || RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
5575                 tcp_send_delayed_ack(sk);
5576                 return;
5577         }
5578
5579         if (!tcp_is_sack(tp) ||
5580             tp->compressed_ack >= READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_comp_sack_nr))
5581                 goto send_now;
5582
5583         if (tp->compressed_ack_rcv_nxt != tp->rcv_nxt) {
5584                 tp->compressed_ack_rcv_nxt = tp->rcv_nxt;
5585                 tp->dup_ack_counter = 0;
5586         }
5587         if (tp->dup_ack_counter < TCP_FASTRETRANS_THRESH) {
5588                 tp->dup_ack_counter++;
5589                 goto send_now;
5590         }
5591         tp->compressed_ack++;
5592         if (hrtimer_is_queued(&tp->compressed_ack_timer))
5593                 return;
5594
5595         /* compress ack timer : 5 % of rtt, but no more than tcp_comp_sack_delay_ns */
5596
5597         rtt = tp->rcv_rtt_est.rtt_us;
5598         if (tp->srtt_us && tp->srtt_us < rtt)
5599                 rtt = tp->srtt_us;
5600
5601         delay = min_t(unsigned long,
5602                       READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_comp_sack_delay_ns),
5603                       rtt * (NSEC_PER_USEC >> 3)/20);
5604         sock_hold(sk);
5605         hrtimer_start_range_ns(&tp->compressed_ack_timer, ns_to_ktime(delay),
5606                                READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_comp_sack_slack_ns),
5607                                HRTIMER_MODE_REL_PINNED_SOFT);
5608 }
5609
5610 static inline void tcp_ack_snd_check(struct sock *sk)
5611 {
5612         if (!inet_csk_ack_scheduled(sk)) {
5613                 /* We sent a data segment already. */
5614                 return;
5615         }
5616         __tcp_ack_snd_check(sk, 1);
5617 }
5618
5619 /*
5620  *      This routine is only called when we have urgent data
5621  *      signaled. Its the 'slow' part of tcp_urg. It could be
5622  *      moved inline now as tcp_urg is only called from one
5623  *      place. We handle URGent data wrong. We have to - as
5624  *      BSD still doesn't use the correction from RFC961.
5625  *      For 1003.1g we should support a new option TCP_STDURG to permit
5626  *      either form (or just set the sysctl tcp_stdurg).
5627  */
5628
5629 static void tcp_check_urg(struct sock *sk, const struct tcphdr *th)
5630 {
5631         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5632         u32 ptr = ntohs(th->urg_ptr);
5633
5634         if (ptr && !READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_stdurg))
5635                 ptr--;
5636         ptr += ntohl(th->seq);
5637
5638         /* Ignore urgent data that we've already seen and read. */
5639         if (after(tp->copied_seq, ptr))
5640                 return;
5641
5642         /* Do not replay urg ptr.
5643          *
5644          * NOTE: interesting situation not covered by specs.
5645          * Misbehaving sender may send urg ptr, pointing to segment,
5646          * which we already have in ofo queue. We are not able to fetch
5647          * such data and will stay in TCP_URG_NOTYET until will be eaten
5648          * by recvmsg(). Seems, we are not obliged to handle such wicked
5649          * situations. But it is worth to think about possibility of some
5650          * DoSes using some hypothetical application level deadlock.
5651          */
5652         if (before(ptr, tp->rcv_nxt))
5653                 return;
5654
5655         /* Do we already have a newer (or duplicate) urgent pointer? */
5656         if (tp->urg_data && !after(ptr, tp->urg_seq))
5657                 return;
5658
5659         /* Tell the world about our new urgent pointer. */
5660         sk_send_sigurg(sk);
5661
5662         /* We may be adding urgent data when the last byte read was
5663          * urgent. To do this requires some care. We cannot just ignore
5664          * tp->copied_seq since we would read the last urgent byte again
5665          * as data, nor can we alter copied_seq until this data arrives
5666          * or we break the semantics of SIOCATMARK (and thus sockatmark())
5667          *
5668          * NOTE. Double Dutch. Rendering to plain English: author of comment
5669          * above did something sort of  send("A", MSG_OOB); send("B", MSG_OOB);
5670          * and expect that both A and B disappear from stream. This is _wrong_.
5671          * Though this happens in BSD with high probability, this is occasional.
5672          * Any application relying on this is buggy. Note also, that fix "works"
5673          * only in this artificial test. Insert some normal data between A and B and we will
5674          * decline of BSD again. Verdict: it is better to remove to trap
5675          * buggy users.
5676          */
5677         if (tp->urg_seq == tp->copied_seq && tp->urg_data &&
5678             !sock_flag(sk, SOCK_URGINLINE) && tp->copied_seq != tp->rcv_nxt) {
5679                 struct sk_buff *skb = skb_peek(&sk->sk_receive_queue);
5680                 tp->copied_seq++;
5681                 if (skb && !before(tp->copied_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5682                         __skb_unlink(skb, &sk->sk_receive_queue);
5683                         __kfree_skb(skb);
5684                 }
5685         }
5686
5687         WRITE_ONCE(tp->urg_data, TCP_URG_NOTYET);
5688         WRITE_ONCE(tp->urg_seq, ptr);
5689
5690         /* Disable header prediction. */
5691         tp->pred_flags = 0;
5692 }
5693
5694 /* This is the 'fast' part of urgent handling. */
5695 static void tcp_urg(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, const struct tcphdr *th)
5696 {
5697         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5698
5699         /* Check if we get a new urgent pointer - normally not. */
5700         if (unlikely(th->urg))
5701                 tcp_check_urg(sk, th);
5702
5703         /* Do we wait for any urgent data? - normally not... */
5704         if (unlikely(tp->urg_data == TCP_URG_NOTYET)) {
5705                 u32 ptr = tp->urg_seq - ntohl(th->seq) + (th->doff * 4) -
5706                           th->syn;
5707
5708                 /* Is the urgent pointer pointing into this packet? */
5709                 if (ptr < skb->len) {
5710                         u8 tmp;
5711                         if (skb_copy_bits(skb, ptr, &tmp, 1))
5712                                 BUG();
5713                         WRITE_ONCE(tp->urg_data, TCP_URG_VALID | tmp);
5714                         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
5715                                 sk->sk_data_ready(sk);
5716                 }
5717         }
5718 }
5719
5720 /* Accept RST for rcv_nxt - 1 after a FIN.
5721  * When tcp connections are abruptly terminated from Mac OSX (via ^C), a
5722  * FIN is sent followed by a RST packet. The RST is sent with the same
5723  * sequence number as the FIN, and thus according to RFC 5961 a challenge
5724  * ACK should be sent. However, Mac OSX rate limits replies to challenge
5725  * ACKs on the closed socket. In addition middleboxes can drop either the
5726  * challenge ACK or a subsequent RST.
5727  */
5728 static bool tcp_reset_check(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
5729 {
5730         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5731
5732         return unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->seq == (tp->rcv_nxt - 1) &&
5733                         (1 << sk->sk_state) & (TCPF_CLOSE_WAIT | TCPF_LAST_ACK |
5734                                                TCPF_CLOSING));
5735 }
5736
5737 /* Does PAWS and seqno based validation of an incoming segment, flags will
5738  * play significant role here.
5739  */
5740 static bool tcp_validate_incoming(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5741                                   const struct tcphdr *th, int syn_inerr)
5742 {
5743         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5744         SKB_DR(reason);
5745
5746         /* RFC1323: H1. Apply PAWS check first. */
5747         if (tcp_fast_parse_options(sock_net(sk), skb, th, tp) &&
5748             tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5749             tcp_paws_discard(sk, skb)) {
5750                 if (!th->rst) {
5751                         if (unlikely(th->syn))
5752                                 goto syn_challenge;
5753                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSESTABREJECTED);
5754                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5755                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDPAWS,
5756                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5757                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5758                         SKB_DR_SET(reason, TCP_RFC7323_PAWS);
5759                         goto discard;
5760                 }
5761                 /* Reset is accepted even if it did not pass PAWS. */
5762         }
5763
5764         /* Step 1: check sequence number */
5765         reason = tcp_sequence(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
5766         if (reason) {
5767                 /* RFC793, page 37: "In all states except SYN-SENT, all reset
5768                  * (RST) segments are validated by checking their SEQ-fields."
5769                  * And page 69: "If an incoming segment is not acceptable,
5770                  * an acknowledgment should be sent in reply (unless the RST
5771                  * bit is set, if so drop the segment and return)".
5772                  */
5773                 if (!th->rst) {
5774                         if (th->syn)
5775                                 goto syn_challenge;
5776                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5777                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDSEQ,
5778                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5779                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5780                 } else if (tcp_reset_check(sk, skb)) {
5781                         goto reset;
5782                 }
5783                 goto discard;
5784         }
5785
5786         /* Step 2: check RST bit */
5787         if (th->rst) {
5788                 /* RFC 5961 3.2 (extend to match against (RCV.NXT - 1) after a
5789                  * FIN and SACK too if available):
5790                  * If seq num matches RCV.NXT or (RCV.NXT - 1) after a FIN, or
5791                  * the right-most SACK block,
5792                  * then
5793                  *     RESET the connection
5794                  * else
5795                  *     Send a challenge ACK
5796                  */
5797                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt ||
5798                     tcp_reset_check(sk, skb))
5799                         goto reset;
5800
5801                 if (tcp_is_sack(tp) && tp->rx_opt.num_sacks > 0) {
5802                         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
5803                         int max_sack = sp[0].end_seq;
5804                         int this_sack;
5805
5806                         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;
5807                              ++this_sack) {
5808                                 max_sack = after(sp[this_sack].end_seq,
5809                                                  max_sack) ?
5810                                         sp[this_sack].end_seq : max_sack;
5811                         }
5812
5813                         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == max_sack)
5814                                 goto reset;
5815                 }
5816
5817                 /* Disable TFO if RST is out-of-order
5818                  * and no data has been received
5819                  * for current active TFO socket
5820                  */
5821                 if (tp->syn_fastopen && !tp->data_segs_in &&
5822                     sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED)
5823                         tcp_fastopen_active_disable(sk);
5824                 tcp_send_challenge_ack(sk);
5825                 SKB_DR_SET(reason, TCP_RESET);
5826                 goto discard;
5827         }
5828
5829         /* step 3: check security and precedence [ignored] */
5830
5831         /* step 4: Check for a SYN
5832          * RFC 5961 4.2 : Send a challenge ack
5833          */
5834         if (th->syn) {
5835 syn_challenge:
5836                 if (syn_inerr)
5837                         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5838                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNCHALLENGE);
5839                 tcp_send_challenge_ack(sk);
5840                 SKB_DR_SET(reason, TCP_INVALID_SYN);
5841                 goto discard;
5842         }
5843
5844         bpf_skops_parse_hdr(sk, skb);
5845
5846         return true;
5847
5848 discard:
5849         tcp_drop_reason(sk, skb, reason);
5850         return false;
5851
5852 reset:
5853         tcp_reset(sk, skb);
5854         __kfree_skb(skb);
5855         return false;
5856 }
5857
5858 /*
5859  *      TCP receive function for the ESTABLISHED state.
5860  *
5861  *      It is split into a fast path and a slow path. The fast path is
5862  *      disabled when:
5863  *      - A zero window was announced from us - zero window probing
5864  *        is only handled properly in the slow path.
5865  *      - Out of order segments arrived.
5866  *      - Urgent data is expected.
5867  *      - There is no buffer space left
5868  *      - Unexpected TCP flags/window values/header lengths are received
5869  *        (detected by checking the TCP header against pred_flags)
5870  *      - Data is sent in both directions. Fast path only supports pure senders
5871  *        or pure receivers (this means either the sequence number or the ack
5872  *        value must stay constant)
5873  *      - Unexpected TCP option.
5874  *
5875  *      When these conditions are not satisfied it drops into a standard
5876  *      receive procedure patterned after RFC793 to handle all cases.
5877  *      The first three cases are guaranteed by proper pred_flags setting,
5878  *      the rest is checked inline. Fast processing is turned on in
5879  *      tcp_data_queue when everything is OK.
5880  */
5881 void tcp_rcv_established(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5882 {
5883         enum skb_drop_reason reason = SKB_DROP_REASON_NOT_SPECIFIED;
5884         const struct tcphdr *th = (const struct tcphdr *)skb->data;
5885         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5886         unsigned int len = skb->len;
5887
5888         /* TCP congestion window tracking */
5889         trace_tcp_probe(sk, skb);
5890
5891         tcp_mstamp_refresh(tp);
5892         if (unlikely(!rcu_access_pointer(sk->sk_rx_dst)))
5893                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5894         /*
5895          *      Header prediction.
5896          *      The code loosely follows the one in the famous
5897          *      "30 instruction TCP receive" Van Jacobson mail.
5898          *
5899          *      Van's trick is to deposit buffers into socket queue
5900          *      on a device interrupt, to call tcp_recv function
5901          *      on the receive process context and checksum and copy
5902          *      the buffer to user space. smart...
5903          *
5904          *      Our current scheme is not silly either but we take the
5905          *      extra cost of the net_bh soft interrupt processing...
5906          *      We do checksum and copy also but from device to kernel.
5907          */
5908
5909         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5910
5911         /*      pred_flags is 0xS?10 << 16 + snd_wnd
5912          *      if header_prediction is to be made
5913          *      'S' will always be tp->tcp_header_len >> 2
5914          *      '?' will be 0 for the fast path, otherwise pred_flags is 0 to
5915          *  turn it off (when there are holes in the receive
5916          *       space for instance)
5917          *      PSH flag is ignored.
5918          */
5919
5920         if ((tcp_flag_word(th) & TCP_HP_BITS) == tp->pred_flags &&
5921             TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt &&
5922             !after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt)) {
5923                 int tcp_header_len = tp->tcp_header_len;
5924
5925                 /* Timestamp header prediction: tcp_header_len
5926                  * is automatically equal to th->doff*4 due to pred_flags
5927                  * match.
5928                  */
5929
5930                 /* Check timestamp */
5931                 if (tcp_header_len == sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) {
5932                         /* No? Slow path! */
5933                         if (!tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
5934                                 goto slow_path;
5935
5936                         /* If PAWS failed, check it more carefully in slow path */
5937                         if ((s32)(tp->rx_opt.rcv_tsval - tp->rx_opt.ts_recent) < 0)
5938                                 goto slow_path;
5939
5940                         /* DO NOT update ts_recent here, if checksum fails
5941                          * and timestamp was corrupted part, it will result
5942                          * in a hung connection since we will drop all
5943                          * future packets due to the PAWS test.
5944                          */
5945                 }
5946
5947                 if (len <= tcp_header_len) {
5948                         /* Bulk data transfer: sender */
5949                         if (len == tcp_header_len) {
5950                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5951                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5952                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5953                                  */
5954                                 if (tcp_header_len ==
5955                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5956                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5957                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5958
5959                                 /* We know that such packets are checksummed
5960                                  * on entry.
5961                                  */
5962                                 tcp_ack(sk, skb, 0);
5963                                 __kfree_skb(skb);
5964                                 tcp_data_snd_check(sk);
5965                                 /* When receiving pure ack in fast path, update
5966                                  * last ts ecr directly instead of calling
5967                                  * tcp_rcv_rtt_measure_ts()
5968                                  */
5969                                 tp->rcv_rtt_last_tsecr = tp->rx_opt.rcv_tsecr;
5970                                 return;
5971                         } else { /* Header too small */
5972                                 reason = SKB_DROP_REASON_PKT_TOO_SMALL;
5973                                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5974                                 goto discard;
5975                         }
5976                 } else {
5977                         int eaten = 0;
5978                         bool fragstolen = false;
5979
5980                         if (tcp_checksum_complete(skb))
5981                                 goto csum_error;
5982
5983                         if ((int)skb->truesize > sk->sk_forward_alloc)
5984                                 goto step5;
5985
5986                         /* Predicted packet is in window by definition.
5987                          * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5988                          * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5989                          */
5990                         if (tcp_header_len ==
5991                             (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5992                             tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5993                                 tcp_store_ts_recent(tp);
5994
5995                         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5996
5997                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITS);
5998
5999                         /* Bulk data transfer: receiver */
6000                         skb_dst_drop(skb);
6001                         __skb_pull(skb, tcp_header_len);
6002                         eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, &fragstolen);
6003
6004                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
6005
6006                         if (TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq != tp->snd_una) {
6007                                 /* Well, only one small jumplet in fast path... */
6008                                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_DATA);
6009                                 tcp_data_snd_check(sk);
6010                                 if (!inet_csk_ack_scheduled(sk))
6011                                         goto no_ack;
6012                         } else {
6013                                 tcp_update_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
6014                         }
6015
6016                         __tcp_ack_snd_check(sk, 0);
6017 no_ack:
6018                         if (eaten)
6019                                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
6020                         tcp_data_ready(sk);
6021                         return;
6022                 }
6023         }
6024
6025 slow_path:
6026         if (len < (th->doff << 2) || tcp_checksum_complete(skb))
6027                 goto csum_error;
6028
6029         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn) {
6030                 reason = SKB_DROP_REASON_TCP_FLAGS;
6031                 goto discard;
6032         }
6033
6034         /*
6035          *      Standard slow path.
6036          */
6037
6038         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 1))
6039                 return;
6040
6041 step5:
6042         reason = tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH | FLAG_UPDATE_TS_RECENT);
6043         if ((int)reason < 0) {
6044                 reason = -reason;
6045                 goto discard;
6046         }
6047         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
6048
6049         /* Process urgent data. */
6050         tcp_urg(sk, skb, th);
6051
6052         /* step 7: process the segment text */
6053         tcp_data_queue(sk, skb);
6054
6055         tcp_data_snd_check(sk);
6056         tcp_ack_snd_check(sk);
6057         return;
6058
6059 csum_error:
6060         reason = SKB_DROP_REASON_TCP_CSUM;
6061         trace_tcp_bad_csum(skb);
6062         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_CSUMERRORS);
6063         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
6064
6065 discard:
6066         tcp_drop_reason(sk, skb, reason);
6067 }
6068 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_established);
6069
6070 void tcp_init_transfer(struct sock *sk, int bpf_op, struct sk_buff *skb)
6071 {
6072         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
6073         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6074
6075         tcp_mtup_init(sk);
6076         icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
6077         tcp_init_metrics(sk);
6078
6079         /* Initialize the congestion window to start the transfer.
6080          * Cut cwnd down to 1 per RFC5681 if SYN or SYN-ACK has been
6081          * retransmitted. In light of RFC6298 more aggressive 1sec
6082          * initRTO, we only reset cwnd when more than 1 SYN/SYN-ACK
6083          * retransmission has occurred.
6084          */
6085         if (tp->total_retrans > 1 && tp->undo_marker)
6086                 tcp_snd_cwnd_set(tp, 1);
6087         else
6088                 tcp_snd_cwnd_set(tp, tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk)));
6089         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
6090
6091         bpf_skops_established(sk, bpf_op, skb);
6092         /* Initialize congestion control unless BPF initialized it already: */
6093         if (!icsk->icsk_ca_initialized)
6094                 tcp_init_congestion_control(sk);
6095         tcp_init_buffer_space(sk);
6096 }
6097
6098 void tcp_finish_connect(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
6099 {
6100         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6101         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
6102
6103         tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
6104         icsk->icsk_ack.lrcvtime = tcp_jiffies32;
6105
6106         if (skb) {
6107                 icsk->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
6108                 security_inet_conn_established(sk, skb);
6109                 sk_mark_napi_id(sk, skb);
6110         }
6111
6112         tcp_init_transfer(sk, BPF_SOCK_OPS_ACTIVE_ESTABLISHED_CB, skb);
6113
6114         /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data
6115          * packet.
6116          */
6117         tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
6118
6119         if (sock_flag(sk, SOCK_KEEPOPEN))
6120                 inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, keepalive_time_when(tp));
6121
6122         if (!tp->rx_opt.snd_wscale)
6123                 __tcp_fast_path_on(tp, tp->snd_wnd);
6124         else
6125                 tp->pred_flags = 0;
6126 }
6127
6128 static bool tcp_rcv_fastopen_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *synack,
6129                                     struct tcp_fastopen_cookie *cookie)
6130 {
6131         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6132         struct sk_buff *data = tp->syn_data ? tcp_rtx_queue_head(sk) : NULL;
6133         u16 mss = tp->rx_opt.mss_clamp, try_exp = 0;
6134         bool syn_drop = false;
6135
6136         if (mss == tp->rx_opt.user_mss) {
6137                 struct tcp_options_received opt;
6138
6139                 /* Get original SYNACK MSS value if user MSS sets mss_clamp */
6140                 tcp_clear_options(&opt);
6141                 opt.user_mss = opt.mss_clamp = 0;
6142                 tcp_parse_options(sock_net(sk), synack, &opt, 0, NULL);
6143                 mss = opt.mss_clamp;
6144         }
6145
6146         if (!tp->syn_fastopen) {
6147                 /* Ignore an unsolicited cookie */
6148                 cookie->len = -1;
6149         } else if (tp->total_retrans) {
6150                 /* SYN timed out and the SYN-ACK neither has a cookie nor
6151                  * acknowledges data. Presumably the remote received only
6152                  * the retransmitted (regular) SYNs: either the original
6153                  * SYN-data or the corresponding SYN-ACK was dropped.
6154                  */
6155                 syn_drop = (cookie->len < 0 && data);
6156         } else if (cookie->len < 0 && !tp->syn_data) {
6157                 /* We requested a cookie but didn't get it. If we did not use
6158                  * the (old) exp opt format then try so next time (try_exp=1).
6159                  * Otherwise we go back to use the RFC7413 opt (try_exp=2).
6160                  */
6161                 try_exp = tp->syn_fastopen_exp ? 2 : 1;
6162         }
6163
6164         tcp_fastopen_cache_set(sk, mss, cookie, syn_drop, try_exp);
6165
6166         if (data) { /* Retransmit unacked data in SYN */
6167                 if (tp->total_retrans)
6168                         tp->fastopen_client_fail = TFO_SYN_RETRANSMITTED;
6169                 else
6170                         tp->fastopen_client_fail = TFO_DATA_NOT_ACKED;
6171                 skb_rbtree_walk_from(data)
6172                          tcp_mark_skb_lost(sk, data);
6173                 tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
6174                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
6175                                 LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVEFAIL);
6176                 return true;
6177         }
6178         tp->syn_data_acked = tp->syn_data;
6179         if (tp->syn_data_acked) {
6180                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
6181                 /* SYN-data is counted as two separate packets in tcp_ack() */
6182                 if (tp->delivered > 1)
6183                         --tp->delivered;
6184         }
6185
6186         tcp_fastopen_add_skb(sk, synack);
6187
6188         return false;
6189 }
6190
6191 static void smc_check_reset_syn(struct tcp_sock *tp)
6192 {
6193 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
6194         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
6195                 if (tp->syn_smc && !tp->rx_opt.smc_ok)
6196                         tp->syn_smc = 0;
6197         }
6198 #endif
6199 }
6200
6201 static void tcp_try_undo_spurious_syn(struct sock *sk)
6202 {
6203         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6204         u32 syn_stamp;
6205
6206         /* undo_marker is set when SYN or SYNACK times out. The timeout is
6207          * spurious if the ACK's timestamp option echo value matches the
6208          * original SYN timestamp.
6209          */
6210         syn_stamp = tp->retrans_stamp;
6211         if (tp->undo_marker && syn_stamp && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
6212             syn_stamp == tp->rx_opt.rcv_tsecr)
6213                 tp->undo_marker = 0;
6214 }
6215
6216 static int tcp_rcv_synsent_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
6217                                          const struct tcphdr *th)
6218 {
6219         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
6220         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6221         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
6222         int saved_clamp = tp->rx_opt.mss_clamp;
6223         bool fastopen_fail;
6224         SKB_DR(reason);
6225
6226         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tp->rx_opt, 0, &foc);
6227         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
6228                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
6229
6230         if (th->ack) {
6231                 /* rfc793:
6232                  * "If the state is SYN-SENT then
6233                  *    first check the ACK bit
6234                  *      If the ACK bit is set
6235                  *        If SEG.ACK =< ISS, or SEG.ACK > SND.NXT, send
6236                  *        a reset (unless the RST bit is set, if so drop
6237                  *        the segment and return)"
6238                  */
6239                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_una) ||
6240                     after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt)) {
6241                         /* Previous FIN/ACK or RST/ACK might be ignored. */
6242                         if (icsk->icsk_retransmits == 0)
6243                                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk,
6244                                                 ICSK_TIME_RETRANS,
6245                                                 TCP_TIMEOUT_MIN, TCP_RTO_MAX);
6246                         goto reset_and_undo;
6247                 }
6248
6249                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
6250                     !between(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp,
6251                              tcp_time_stamp(tp))) {
6252                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
6253                                         LINUX_MIB_PAWSACTIVEREJECTED);
6254                         goto reset_and_undo;
6255                 }
6256
6257                 /* Now ACK is acceptable.
6258                  *
6259                  * "If the RST bit is set
6260                  *    If the ACK was acceptable then signal the user "error:
6261                  *    connection reset", drop the segment, enter CLOSED state,
6262                  *    delete TCB, and return."
6263                  */
6264
6265                 if (th->rst) {
6266                         tcp_reset(sk, skb);
6267 consume:
6268                         __kfree_skb(skb);
6269                         return 0;
6270                 }
6271
6272                 /* rfc793:
6273                  *   "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
6274                  *    drop the segment and return."
6275                  *
6276                  *    See note below!
6277                  *                                        --ANK(990513)
6278                  */
6279                 if (!th->syn) {
6280                         SKB_DR_SET(reason, TCP_FLAGS);
6281                         goto discard_and_undo;
6282                 }
6283                 /* rfc793:
6284                  *   "If the SYN bit is on ...
6285                  *    are acceptable then ...
6286                  *    (our SYN has been ACKed), change the connection
6287                  *    state to ESTABLISHED..."
6288                  */
6289
6290                 tcp_ecn_rcv_synack(tp, th);
6291
6292                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
6293                 tcp_try_undo_spurious_syn(sk);
6294                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH);
6295
6296                 /* Ok.. it's good. Set up sequence numbers and
6297                  * move to established.
6298                  */
6299                 WRITE_ONCE(tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1);
6300                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6301
6302                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
6303                  * never scaled.
6304                  */
6305                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window);
6306
6307                 if (!tp->rx_opt.wscale_ok) {
6308                         tp->rx_opt.snd_wscale = tp->rx_opt.rcv_wscale = 0;
6309                         tp->window_clamp = min(tp->window_clamp, 65535U);
6310                 }
6311
6312                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
6313                         tp->rx_opt.tstamp_ok       = 1;
6314                         tp->tcp_header_len =
6315                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6316                         tp->advmss          -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6317                         tcp_store_ts_recent(tp);
6318                 } else {
6319                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
6320                 }
6321
6322                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
6323                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6324
6325                 /* Remember, tcp_poll() does not lock socket!
6326                  * Change state from SYN-SENT only after copied_seq
6327                  * is initialized. */
6328                 WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
6329
6330                 smc_check_reset_syn(tp);
6331
6332                 smp_mb();
6333
6334                 tcp_finish_connect(sk, skb);
6335
6336                 fastopen_fail = (tp->syn_fastopen || tp->syn_data) &&
6337                                 tcp_rcv_fastopen_synack(sk, skb, &foc);
6338
6339                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
6340                         sk->sk_state_change(sk);
6341                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
6342                 }
6343                 if (fastopen_fail)
6344                         return -1;
6345                 if (sk->sk_write_pending ||
6346                     READ_ONCE(icsk->icsk_accept_queue.rskq_defer_accept) ||
6347                     inet_csk_in_pingpong_mode(sk)) {
6348                         /* Save one ACK. Data will be ready after
6349                          * several ticks, if write_pending is set.
6350                          *
6351                          * It may be deleted, but with this feature tcpdumps
6352                          * look so _wonderfully_ clever, that I was not able
6353                          * to stand against the temptation 8)     --ANK
6354                          */
6355                         inet_csk_schedule_ack(sk);
6356                         tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
6357                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
6358                                                   TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
6359                         goto consume;
6360                 }
6361                 tcp_send_ack(sk);
6362                 return -1;
6363         }
6364
6365         /* No ACK in the segment */
6366
6367         if (th->rst) {
6368                 /* rfc793:
6369                  * "If the RST bit is set
6370                  *
6371                  *      Otherwise (no ACK) drop the segment and return."
6372                  */
6373                 SKB_DR_SET(reason, TCP_RESET);
6374                 goto discard_and_undo;
6375         }
6376
6377         /* PAWS check. */
6378         if (tp->rx_opt.ts_recent_stamp && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
6379             tcp_paws_reject(&tp->rx_opt, 0)) {
6380                 SKB_DR_SET(reason, TCP_RFC7323_PAWS);
6381                 goto discard_and_undo;
6382         }
6383         if (th->syn) {
6384                 /* We see SYN without ACK. It is attempt of
6385                  * simultaneous connect with crossed SYNs.
6386                  * Particularly, it can be connect to self.
6387                  */
6388                 tcp_set_state(sk, TCP_SYN_RECV);
6389
6390                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
6391                         tp->rx_opt.tstamp_ok = 1;
6392                         tcp_store_ts_recent(tp);
6393                         tp->tcp_header_len =
6394                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6395                 } else {
6396                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
6397                 }
6398
6399                 WRITE_ONCE(tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1);
6400                 WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
6401                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6402
6403                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
6404                  * never scaled.
6405                  */
6406                 tp->snd_wnd    = ntohs(th->window);
6407                 tp->snd_wl1    = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
6408                 tp->max_window = tp->snd_wnd;
6409
6410                 tcp_ecn_rcv_syn(tp, th);
6411
6412                 tcp_mtup_init(sk);
6413                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
6414                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6415
6416                 tcp_send_synack(sk);
6417 #if 0
6418                 /* Note, we could accept data and URG from this segment.
6419                  * There are no obstacles to make this (except that we must
6420                  * either change tcp_recvmsg() to prevent it from returning data
6421                  * before 3WHS completes per RFC793, or employ TCP Fast Open).
6422                  *
6423                  * However, if we ignore data in ACKless segments sometimes,
6424                  * we have no reasons to accept it sometimes.
6425                  * Also, seems the code doing it in step6 of tcp_rcv_state_process
6426                  * is not flawless. So, discard packet for sanity.
6427                  * Uncomment this return to process the data.
6428                  */
6429                 return -1;
6430 #else
6431                 goto consume;
6432 #endif
6433         }
6434         /* "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
6435          * drop the segment and return."
6436          */
6437
6438 discard_and_undo:
6439         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
6440         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
6441         tcp_drop_reason(sk, skb, reason);
6442         return 0;
6443
6444 reset_and_undo:
6445         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
6446         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
6447         return 1;
6448 }
6449
6450 static void tcp_rcv_synrecv_state_fastopen(struct sock *sk)
6451 {
6452         struct request_sock *req;
6453
6454         /* If we are still handling the SYNACK RTO, see if timestamp ECR allows
6455          * undo. If peer SACKs triggered fast recovery, we can't undo here.
6456          */
6457         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
6458                 tcp_try_undo_loss(sk, false);
6459
6460         /* Reset rtx states to prevent spurious retransmits_timed_out() */
6461         tcp_sk(sk)->retrans_stamp = 0;
6462         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
6463
6464         /* Once we leave TCP_SYN_RECV or TCP_FIN_WAIT_1,
6465          * we no longer need req so release it.
6466          */
6467         req = rcu_dereference_protected(tcp_sk(sk)->fastopen_rsk,
6468                                         lockdep_sock_is_held(sk));
6469         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
6470
6471         /* Re-arm the timer because data may have been sent out.
6472          * This is similar to the regular data transmission case
6473          * when new data has just been ack'ed.
6474          *
6475          * (TFO) - we could try to be more aggressive and
6476          * retransmitting any data sooner based on when they
6477          * are sent out.
6478          */
6479         tcp_rearm_rto(sk);
6480 }
6481
6482 /*
6483  *      This function implements the receiving procedure of RFC 793 for
6484  *      all states except ESTABLISHED and TIME_WAIT.
6485  *      It's called from both tcp_v4_rcv and tcp_v6_rcv and should be
6486  *      address independent.
6487  */
6488
6489 int tcp_rcv_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
6490 {
6491         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6492         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
6493         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
6494         struct request_sock *req;
6495         int queued = 0;
6496         bool acceptable;
6497         SKB_DR(reason);
6498
6499         switch (sk->sk_state) {
6500         case TCP_CLOSE:
6501                 SKB_DR_SET(reason, TCP_CLOSE);
6502                 goto discard;
6503
6504         case TCP_LISTEN:
6505                 if (th->ack)
6506                         return 1;
6507
6508                 if (th->rst) {
6509                         SKB_DR_SET(reason, TCP_RESET);
6510                         goto discard;
6511                 }
6512                 if (th->syn) {
6513                         if (th->fin) {
6514                                 SKB_DR_SET(reason, TCP_FLAGS);
6515                                 goto discard;
6516                         }
6517                         /* It is possible that we process SYN packets from backlog,
6518                          * so we need to make sure to disable BH and RCU right there.
6519                          */
6520                         rcu_read_lock();
6521                         local_bh_disable();
6522                         acceptable = icsk->icsk_af_ops->conn_request(sk, skb) >= 0;
6523                         local_bh_enable();
6524                         rcu_read_unlock();
6525
6526                         if (!acceptable)
6527                                 return 1;
6528                         consume_skb(skb);
6529                         return 0;
6530                 }
6531                 SKB_DR_SET(reason, TCP_FLAGS);
6532                 goto discard;
6533
6534         case TCP_SYN_SENT:
6535                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
6536                 tcp_mstamp_refresh(tp);
6537                 queued = tcp_rcv_synsent_state_process(sk, skb, th);
6538                 if (queued >= 0)
6539                         return queued;
6540
6541                 /* Do step6 onward by hand. */
6542                 tcp_urg(sk, skb, th);
6543                 __kfree_skb(skb);
6544                 tcp_data_snd_check(sk);
6545                 return 0;
6546         }
6547
6548         tcp_mstamp_refresh(tp);
6549         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
6550         req = rcu_dereference_protected(tp->fastopen_rsk,
6551                                         lockdep_sock_is_held(sk));
6552         if (req) {
6553                 bool req_stolen;
6554
6555                 WARN_ON_ONCE(sk->sk_state != TCP_SYN_RECV &&
6556                     sk->sk_state != TCP_FIN_WAIT1);
6557
6558                 if (!tcp_check_req(sk, skb, req, true, &req_stolen)) {
6559                         SKB_DR_SET(reason, TCP_FASTOPEN);
6560                         goto discard;
6561                 }
6562         }
6563
6564         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn) {
6565                 SKB_DR_SET(reason, TCP_FLAGS);
6566                 goto discard;
6567         }
6568         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 0))
6569                 return 0;
6570
6571         /* step 5: check the ACK field */
6572         acceptable = tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH |
6573                                       FLAG_UPDATE_TS_RECENT |
6574                                       FLAG_NO_CHALLENGE_ACK) > 0;
6575
6576         if (!acceptable) {
6577                 if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
6578                         return 1;       /* send one RST */
6579                 tcp_send_challenge_ack(sk);
6580                 SKB_DR_SET(reason, TCP_OLD_ACK);
6581                 goto discard;
6582         }
6583         switch (sk->sk_state) {
6584         case TCP_SYN_RECV:
6585                 tp->delivered++; /* SYN-ACK delivery isn't tracked in tcp_ack */
6586                 if (!tp->srtt_us)
6587                         tcp_synack_rtt_meas(sk, req);
6588
6589                 if (req) {
6590                         tcp_rcv_synrecv_state_fastopen(sk);
6591                 } else {
6592                         tcp_try_undo_spurious_syn(sk);
6593                         tp->retrans_stamp = 0;
6594                         tcp_init_transfer(sk, BPF_SOCK_OPS_PASSIVE_ESTABLISHED_CB,
6595                                           skb);
6596                         WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
6597                 }
6598                 smp_mb();
6599                 tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
6600                 sk->sk_state_change(sk);
6601
6602                 /* Note, that this wakeup is only for marginal crossed SYN case.
6603                  * Passively open sockets are not waked up, because
6604                  * sk->sk_sleep == NULL and sk->sk_socket == NULL.
6605                  */
6606                 if (sk->sk_socket)
6607                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
6608
6609                 tp->snd_una = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
6610                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale;
6611                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
6612
6613                 if (tp->rx_opt.tstamp_ok)
6614                         tp->advmss -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6615
6616                 if (!inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
6617                         tcp_update_pacing_rate(sk);
6618
6619                 /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data packet */
6620                 tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
6621
6622                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6623                 tcp_fast_path_on(tp);
6624                 break;
6625
6626         case TCP_FIN_WAIT1: {
6627                 int tmo;
6628
6629                 if (req)
6630                         tcp_rcv_synrecv_state_fastopen(sk);
6631
6632                 if (tp->snd_una != tp->write_seq)
6633                         break;
6634
6635                 tcp_set_state(sk, TCP_FIN_WAIT2);
6636                 WRITE_ONCE(sk->sk_shutdown, sk->sk_shutdown | SEND_SHUTDOWN);
6637
6638                 sk_dst_confirm(sk);
6639
6640                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
6641                         /* Wake up lingering close() */
6642                         sk->sk_state_change(sk);
6643                         break;
6644                 }
6645
6646                 if (READ_ONCE(tp->linger2) < 0) {
6647                         tcp_done(sk);
6648                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6649                         return 1;
6650                 }
6651                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6652                     after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6653                         /* Receive out of order FIN after close() */
6654                         if (tp->syn_fastopen && th->fin)
6655                                 tcp_fastopen_active_disable(sk);
6656                         tcp_done(sk);
6657                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6658                         return 1;
6659                 }
6660
6661                 tmo = tcp_fin_time(sk);
6662                 if (tmo > TCP_TIMEWAIT_LEN) {
6663                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo - TCP_TIMEWAIT_LEN);
6664                 } else if (th->fin || sock_owned_by_user(sk)) {
6665                         /* Bad case. We could lose such FIN otherwise.
6666                          * It is not a big problem, but it looks confusing
6667                          * and not so rare event. We still can lose it now,
6668                          * if it spins in bh_lock_sock(), but it is really
6669                          * marginal case.
6670                          */
6671                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo);
6672                 } else {
6673                         tcp_time_wait(sk, TCP_FIN_WAIT2, tmo);
6674                         goto consume;
6675                 }
6676                 break;
6677         }
6678
6679         case TCP_CLOSING:
6680                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6681                         tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
6682                         goto consume;
6683                 }
6684                 break;
6685
6686         case TCP_LAST_ACK:
6687                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6688                         tcp_update_metrics(sk);
6689                         tcp_done(sk);
6690                         goto consume;
6691                 }
6692                 break;
6693         }
6694
6695         /* step 6: check the URG bit */
6696         tcp_urg(sk, skb, th);
6697
6698         /* step 7: process the segment text */
6699         switch (sk->sk_state) {
6700         case TCP_CLOSE_WAIT:
6701         case TCP_CLOSING:
6702         case TCP_LAST_ACK:
6703                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
6704                         /* If a subflow has been reset, the packet should not
6705                          * continue to be processed, drop the packet.
6706                          */
6707                         if (sk_is_mptcp(sk) && !mptcp_incoming_options(sk, skb))
6708                                 goto discard;
6709                         break;
6710                 }
6711                 fallthrough;
6712         case TCP_FIN_WAIT1:
6713         case TCP_FIN_WAIT2:
6714                 /* RFC 793 says to queue data in these states,
6715                  * RFC 1122 says we MUST send a reset.
6716                  * BSD 4.4 also does reset.
6717                  */
6718                 if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN) {
6719                         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6720                             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6721                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6722                                 tcp_reset(sk, skb);
6723                                 return 1;
6724                         }
6725                 }
6726                 fallthrough;
6727         case TCP_ESTABLISHED:
6728                 tcp_data_queue(sk, skb);
6729                 queued = 1;
6730                 break;
6731         }
6732
6733         /* tcp_data could move socket to TIME-WAIT */
6734         if (sk->sk_state != TCP_CLOSE) {
6735                 tcp_data_snd_check(sk);
6736                 tcp_ack_snd_check(sk);
6737         }
6738
6739         if (!queued) {
6740 discard:
6741                 tcp_drop_reason(sk, skb, reason);
6742         }
6743         return 0;
6744
6745 consume:
6746         __kfree_skb(skb);
6747         return 0;
6748 }
6749 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_state_process);
6750
6751 static inline void pr_drop_req(struct request_sock *req, __u16 port, int family)
6752 {
6753         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6754
6755         if (family == AF_INET)
6756                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI4/%u\n",
6757                                     &ireq->ir_rmt_addr, port);
6758 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6759         else if (family == AF_INET6)
6760                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI6/%u\n",
6761                                     &ireq->ir_v6_rmt_addr, port);
6762 #endif
6763 }
6764
6765 /* RFC3168 : 6.1.1 SYN packets must not have ECT/ECN bits set
6766  *
6767  * If we receive a SYN packet with these bits set, it means a
6768  * network is playing bad games with TOS bits. In order to
6769  * avoid possible false congestion notifications, we disable
6770  * TCP ECN negotiation.
6771  *
6772  * Exception: tcp_ca wants ECN. This is required for DCTCP
6773  * congestion control: Linux DCTCP asserts ECT on all packets,
6774  * including SYN, which is most optimal solution; however,
6775  * others, such as FreeBSD do not.
6776  *
6777  * Exception: At least one of the reserved bits of the TCP header (th->res1) is
6778  * set, indicating the use of a future TCP extension (such as AccECN). See
6779  * RFC8311 Â§4.3 which updates RFC3168 to allow the development of such
6780  * extensions.
6781  */
6782 static void tcp_ecn_create_request(struct request_sock *req,
6783                                    const struct sk_buff *skb,
6784                                    const struct sock *listen_sk,
6785                                    const struct dst_entry *dst)
6786 {
6787         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
6788         const struct net *net = sock_net(listen_sk);
6789         bool th_ecn = th->ece && th->cwr;
6790         bool ect, ecn_ok;
6791         u32 ecn_ok_dst;
6792
6793         if (!th_ecn)
6794                 return;
6795
6796         ect = !INET_ECN_is_not_ect(TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield);
6797         ecn_ok_dst = dst_feature(dst, DST_FEATURE_ECN_MASK);
6798         ecn_ok = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_ecn) || ecn_ok_dst;
6799
6800         if (((!ect || th->res1) && ecn_ok) || tcp_ca_needs_ecn(listen_sk) ||
6801             (ecn_ok_dst & DST_FEATURE_ECN_CA) ||
6802             tcp_bpf_ca_needs_ecn((struct sock *)req))
6803                 inet_rsk(req)->ecn_ok = 1;
6804 }
6805
6806 static void tcp_openreq_init(struct request_sock *req,
6807                              const struct tcp_options_received *rx_opt,
6808                              struct sk_buff *skb, const struct sock *sk)
6809 {
6810         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6811
6812         req->rsk_rcv_wnd = 0;           /* So that tcp_send_synack() knows! */
6813         tcp_rsk(req)->rcv_isn = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
6814         tcp_rsk(req)->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6815         tcp_rsk(req)->snt_synack = 0;
6816         tcp_rsk(req)->last_oow_ack_time = 0;
6817         req->mss = rx_opt->mss_clamp;
6818         req->ts_recent = rx_opt->saw_tstamp ? rx_opt->rcv_tsval : 0;
6819         ireq->tstamp_ok = rx_opt->tstamp_ok;
6820         ireq->sack_ok = rx_opt->sack_ok;
6821         ireq->snd_wscale = rx_opt->snd_wscale;
6822         ireq->wscale_ok = rx_opt->wscale_ok;
6823         ireq->acked = 0;
6824         ireq->ecn_ok = 0;
6825         ireq->ir_rmt_port = tcp_hdr(skb)->source;
6826         ireq->ir_num = ntohs(tcp_hdr(skb)->dest);
6827         ireq->ir_mark = inet_request_mark(sk, skb);
6828 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
6829         ireq->smc_ok = rx_opt->smc_ok && !(tcp_sk(sk)->smc_hs_congested &&
6830                         tcp_sk(sk)->smc_hs_congested(sk));
6831 #endif
6832 }
6833
6834 struct request_sock *inet_reqsk_alloc(const struct request_sock_ops *ops,
6835                                       struct sock *sk_listener,
6836                                       bool attach_listener)
6837 {
6838         struct request_sock *req = reqsk_alloc(ops, sk_listener,
6839                                                attach_listener);
6840
6841         if (req) {
6842                 struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6843
6844                 ireq->ireq_opt = NULL;
6845 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6846                 ireq->pktopts = NULL;
6847 #endif
6848                 atomic64_set(&ireq->ir_cookie, 0);
6849                 ireq->ireq_state = TCP_NEW_SYN_RECV;
6850                 write_pnet(&ireq->ireq_net, sock_net(sk_listener));
6851                 ireq->ireq_family = sk_listener->sk_family;
6852                 req->timeout = TCP_TIMEOUT_INIT;
6853         }
6854
6855         return req;
6856 }
6857 EXPORT_SYMBOL(inet_reqsk_alloc);
6858
6859 /*
6860  * Return true if a syncookie should be sent
6861  */
6862 static bool tcp_syn_flood_action(const struct sock *sk, const char *proto)
6863 {
6864         struct request_sock_queue *queue = &inet_csk(sk)->icsk_accept_queue;
6865         const char *msg = "Dropping request";
6866         struct net *net = sock_net(sk);
6867         bool want_cookie = false;
6868         u8 syncookies;
6869
6870         syncookies = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies);
6871
6872 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
6873         if (syncookies) {
6874                 msg = "Sending cookies";
6875                 want_cookie = true;
6876                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDOCOOKIES);
6877         } else
6878 #endif
6879                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDROP);
6880
6881         if (!READ_ONCE(queue->synflood_warned) && syncookies != 2 &&
6882             xchg(&queue->synflood_warned, 1) == 0) {
6883                 if (IS_ENABLED(CONFIG_IPV6) && sk->sk_family == AF_INET6) {
6884                         net_info_ratelimited("%s: Possible SYN flooding on port [%pI6c]:%u. %s.\n",
6885                                         proto, inet6_rcv_saddr(sk),
6886                                         sk->sk_num, msg);
6887                 } else {
6888                         net_info_ratelimited("%s: Possible SYN flooding on port %pI4:%u. %s.\n",
6889                                         proto, &sk->sk_rcv_saddr,
6890                                         sk->sk_num, msg);
6891                 }
6892         }
6893
6894         return want_cookie;
6895 }
6896
6897 static void tcp_reqsk_record_syn(const struct sock *sk,
6898                                  struct request_sock *req,
6899                                  const struct sk_buff *skb)
6900 {
6901         if (tcp_sk(sk)->save_syn) {
6902                 u32 len = skb_network_header_len(skb) + tcp_hdrlen(skb);
6903                 struct saved_syn *saved_syn;
6904                 u32 mac_hdrlen;
6905                 void *base;
6906
6907                 if (tcp_sk(sk)->save_syn == 2) {  /* Save full header. */
6908                         base = skb_mac_header(skb);
6909                         mac_hdrlen = skb_mac_header_len(skb);
6910                         len += mac_hdrlen;
6911                 } else {
6912                         base = skb_network_header(skb);
6913                         mac_hdrlen = 0;
6914                 }
6915
6916                 saved_syn = kmalloc(struct_size(saved_syn, data, len),
6917                                     GFP_ATOMIC);
6918                 if (saved_syn) {
6919                         saved_syn->mac_hdrlen = mac_hdrlen;
6920                         saved_syn->network_hdrlen = skb_network_header_len(skb);
6921                         saved_syn->tcp_hdrlen = tcp_hdrlen(skb);
6922                         memcpy(saved_syn->data, base, len);
6923                         req->saved_syn = saved_syn;
6924                 }
6925         }
6926 }
6927
6928 /* If a SYN cookie is required and supported, returns a clamped MSS value to be
6929  * used for SYN cookie generation.
6930  */
6931 u16 tcp_get_syncookie_mss(struct request_sock_ops *rsk_ops,
6932                           const struct tcp_request_sock_ops *af_ops,
6933                           struct sock *sk, struct tcphdr *th)
6934 {
6935         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6936         u16 mss;
6937
6938         if (READ_ONCE(sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_syncookies) != 2 &&
6939             !inet_csk_reqsk_queue_is_full(sk))
6940                 return 0;
6941
6942         if (!tcp_syn_flood_action(sk, rsk_ops->slab_name))
6943                 return 0;
6944
6945         if (sk_acceptq_is_full(sk)) {
6946                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENOVERFLOWS);
6947                 return 0;
6948         }
6949
6950         mss = tcp_parse_mss_option(th, tp->rx_opt.user_mss);
6951         if (!mss)
6952                 mss = af_ops->mss_clamp;
6953
6954         return mss;
6955 }
6956 EXPORT_SYMBOL_GPL(tcp_get_syncookie_mss);
6957
6958 int tcp_conn_request(struct request_sock_ops *rsk_ops,
6959                      const struct tcp_request_sock_ops *af_ops,
6960                      struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
6961 {
6962         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
6963         __u32 isn = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_tw_isn;
6964         struct tcp_options_received tmp_opt;
6965         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6966         struct net *net = sock_net(sk);
6967         struct sock *fastopen_sk = NULL;
6968         struct request_sock *req;
6969         bool want_cookie = false;
6970         struct dst_entry *dst;
6971         struct flowi fl;
6972         u8 syncookies;
6973
6974         syncookies = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies);
6975
6976         /* TW buckets are converted to open requests without
6977          * limitations, they conserve resources and peer is
6978          * evidently real one.
6979          */
6980         if ((syncookies == 2 || inet_csk_reqsk_queue_is_full(sk)) && !isn) {
6981                 want_cookie = tcp_syn_flood_action(sk, rsk_ops->slab_name);
6982                 if (!want_cookie)
6983                         goto drop;
6984         }
6985
6986         if (sk_acceptq_is_full(sk)) {
6987                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENOVERFLOWS);
6988                 goto drop;
6989         }
6990
6991         req = inet_reqsk_alloc(rsk_ops, sk, !want_cookie);
6992         if (!req)
6993                 goto drop;
6994
6995         req->syncookie = want_cookie;
6996         tcp_rsk(req)->af_specific = af_ops;
6997         tcp_rsk(req)->ts_off = 0;
6998 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP)
6999         tcp_rsk(req)->is_mptcp = 0;
7000 #endif
7001
7002         tcp_clear_options(&tmp_opt);
7003         tmp_opt.mss_clamp = af_ops->mss_clamp;
7004         tmp_opt.user_mss  = tp->rx_opt.user_mss;
7005         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tmp_opt, 0,
7006                           want_cookie ? NULL : &foc);
7007
7008         if (want_cookie && !tmp_opt.saw_tstamp)
7009                 tcp_clear_options(&tmp_opt);
7010
7011         if (IS_ENABLED(CONFIG_SMC) && want_cookie)
7012                 tmp_opt.smc_ok = 0;
7013
7014         tmp_opt.tstamp_ok = tmp_opt.saw_tstamp;
7015         tcp_openreq_init(req, &tmp_opt, skb, sk);
7016         inet_rsk(req)->no_srccheck = inet_test_bit(TRANSPARENT, sk);
7017
7018         /* Note: tcp_v6_init_req() might override ir_iif for link locals */
7019         inet_rsk(req)->ir_iif = inet_request_bound_dev_if(sk, skb);
7020
7021         dst = af_ops->route_req(sk, skb, &fl, req);
7022         if (!dst)
7023                 goto drop_and_free;
7024
7025         if (tmp_opt.tstamp_ok)
7026                 tcp_rsk(req)->ts_off = af_ops->init_ts_off(net, skb);
7027
7028         if (!want_cookie && !isn) {
7029                 int max_syn_backlog = READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_max_syn_backlog);
7030
7031                 /* Kill the following clause, if you dislike this way. */
7032                 if (!syncookies &&
7033                     (max_syn_backlog - inet_csk_reqsk_queue_len(sk) <
7034                      (max_syn_backlog >> 2)) &&
7035                     !tcp_peer_is_proven(req, dst)) {
7036                         /* Without syncookies last quarter of
7037                          * backlog is filled with destinations,
7038                          * proven to be alive.
7039                          * It means that we continue to communicate
7040                          * to destinations, already remembered
7041                          * to the moment of synflood.
7042                          */
7043                         pr_drop_req(req, ntohs(tcp_hdr(skb)->source),
7044                                     rsk_ops->family);
7045                         goto drop_and_release;
7046                 }
7047
7048                 isn = af_ops->init_seq(skb);
7049         }
7050
7051         tcp_ecn_create_request(req, skb, sk, dst);
7052
7053         if (want_cookie) {
7054                 isn = cookie_init_sequence(af_ops, sk, skb, &req->mss);
7055                 if (!tmp_opt.tstamp_ok)
7056                         inet_rsk(req)->ecn_ok = 0;
7057         }
7058
7059         tcp_rsk(req)->snt_isn = isn;
7060         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
7061         tcp_rsk(req)->syn_tos = TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield;
7062         tcp_openreq_init_rwin(req, sk, dst);
7063         sk_rx_queue_set(req_to_sk(req), skb);
7064         if (!want_cookie) {
7065                 tcp_reqsk_record_syn(sk, req, skb);
7066                 fastopen_sk = tcp_try_fastopen(sk, skb, req, &foc, dst);
7067         }
7068         if (fastopen_sk) {
7069                 af_ops->send_synack(fastopen_sk, dst, &fl, req,
7070                                     &foc, TCP_SYNACK_FASTOPEN, skb);
7071                 /* Add the child socket directly into the accept queue */
7072                 if (!inet_csk_reqsk_queue_add(sk, req, fastopen_sk)) {
7073                         reqsk_fastopen_remove(fastopen_sk, req, false);
7074                         bh_unlock_sock(fastopen_sk);
7075                         sock_put(fastopen_sk);
7076                         goto drop_and_free;
7077                 }
7078                 sk->sk_data_ready(sk);
7079                 bh_unlock_sock(fastopen_sk);
7080                 sock_put(fastopen_sk);
7081         } else {
7082                 tcp_rsk(req)->tfo_listener = false;
7083                 if (!want_cookie) {
7084                         req->timeout = tcp_timeout_init((struct sock *)req);
7085                         inet_csk_reqsk_queue_hash_add(sk, req, req->timeout);
7086                 }
7087                 af_ops->send_synack(sk, dst, &fl, req, &foc,
7088                                     !want_cookie ? TCP_SYNACK_NORMAL :
7089                                                    TCP_SYNACK_COOKIE,
7090                                     skb);
7091                 if (want_cookie) {
7092                         reqsk_free(req);
7093                         return 0;
7094                 }
7095         }
7096         reqsk_put(req);
7097         return 0;
7098
7099 drop_and_release:
7100         dst_release(dst);
7101 drop_and_free:
7102         __reqsk_free(req);
7103 drop:
7104         tcp_listendrop(sk);
7105         return 0;
7106 }
7107 EXPORT_SYMBOL(tcp_conn_request);