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