Merge tag 'asoc-fix-v5.8' of https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/broonie...
[platform/kernel/linux-starfive.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
104 #define FLAG_ACKED              (FLAG_DATA_ACKED|FLAG_SYN_ACKED)
105 #define FLAG_NOT_DUP            (FLAG_DATA|FLAG_WIN_UPDATE|FLAG_ACKED)
106 #define FLAG_CA_ALERT           (FLAG_DATA_SACKED|FLAG_ECE|FLAG_DSACKING_ACK)
107 #define FLAG_FORWARD_PROGRESS   (FLAG_ACKED|FLAG_DATA_SACKED)
108
109 #define TCP_REMNANT (TCP_FLAG_FIN|TCP_FLAG_URG|TCP_FLAG_SYN|TCP_FLAG_PSH)
110 #define TCP_HP_BITS (~(TCP_RESERVED_BITS|TCP_FLAG_PSH))
111
112 #define REXMIT_NONE     0 /* no loss recovery to do */
113 #define REXMIT_LOST     1 /* retransmit packets marked lost */
114 #define REXMIT_NEW      2 /* FRTO-style transmit of unsent/new packets */
115
116 #if IS_ENABLED(CONFIG_TLS_DEVICE)
117 static DEFINE_STATIC_KEY_DEFERRED_FALSE(clean_acked_data_enabled, HZ);
118
119 void clean_acked_data_enable(struct inet_connection_sock *icsk,
120                              void (*cad)(struct sock *sk, u32 ack_seq))
121 {
122         icsk->icsk_clean_acked = cad;
123         static_branch_deferred_inc(&clean_acked_data_enabled);
124 }
125 EXPORT_SYMBOL_GPL(clean_acked_data_enable);
126
127 void clean_acked_data_disable(struct inet_connection_sock *icsk)
128 {
129         static_branch_slow_dec_deferred(&clean_acked_data_enabled);
130         icsk->icsk_clean_acked = NULL;
131 }
132 EXPORT_SYMBOL_GPL(clean_acked_data_disable);
133
134 void clean_acked_data_flush(void)
135 {
136         static_key_deferred_flush(&clean_acked_data_enabled);
137 }
138 EXPORT_SYMBOL_GPL(clean_acked_data_flush);
139 #endif
140
141 static void tcp_gro_dev_warn(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
142                              unsigned int len)
143 {
144         static bool __once __read_mostly;
145
146         if (!__once) {
147                 struct net_device *dev;
148
149                 __once = true;
150
151                 rcu_read_lock();
152                 dev = dev_get_by_index_rcu(sock_net(sk), skb->skb_iif);
153                 if (!dev || len >= dev->mtu)
154                         pr_warn("%s: Driver has suspect GRO implementation, TCP performance may be compromised.\n",
155                                 dev ? dev->name : "Unknown driver");
156                 rcu_read_unlock();
157         }
158 }
159
160 /* Adapt the MSS value used to make delayed ack decision to the
161  * real world.
162  */
163 static void tcp_measure_rcv_mss(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
164 {
165         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
166         const unsigned int lss = icsk->icsk_ack.last_seg_size;
167         unsigned int len;
168
169         icsk->icsk_ack.last_seg_size = 0;
170
171         /* skb->len may jitter because of SACKs, even if peer
172          * sends good full-sized frames.
173          */
174         len = skb_shinfo(skb)->gso_size ? : skb->len;
175         if (len >= icsk->icsk_ack.rcv_mss) {
176                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = min_t(unsigned int, len,
177                                                tcp_sk(sk)->advmss);
178                 /* Account for possibly-removed options */
179                 if (unlikely(len > icsk->icsk_ack.rcv_mss +
180                                    MAX_TCP_OPTION_SPACE))
181                         tcp_gro_dev_warn(sk, skb, len);
182         } else {
183                 /* Otherwise, we make more careful check taking into account,
184                  * that SACKs block is variable.
185                  *
186                  * "len" is invariant segment length, including TCP header.
187                  */
188                 len += skb->data - skb_transport_header(skb);
189                 if (len >= TCP_MSS_DEFAULT + sizeof(struct tcphdr) ||
190                     /* If PSH is not set, packet should be
191                      * full sized, provided peer TCP is not badly broken.
192                      * This observation (if it is correct 8)) allows
193                      * to handle super-low mtu links fairly.
194                      */
195                     (len >= TCP_MIN_MSS + sizeof(struct tcphdr) &&
196                      !(tcp_flag_word(tcp_hdr(skb)) & TCP_REMNANT))) {
197                         /* Subtract also invariant (if peer is RFC compliant),
198                          * tcp header plus fixed timestamp option length.
199                          * Resulting "len" is MSS free of SACK jitter.
200                          */
201                         len -= tcp_sk(sk)->tcp_header_len;
202                         icsk->icsk_ack.last_seg_size = len;
203                         if (len == lss) {
204                                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = len;
205                                 return;
206                         }
207                 }
208                 if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED)
209                         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED2;
210                 icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED;
211         }
212 }
213
214 static void tcp_incr_quickack(struct sock *sk, unsigned int max_quickacks)
215 {
216         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
217         unsigned int quickacks = tcp_sk(sk)->rcv_wnd / (2 * icsk->icsk_ack.rcv_mss);
218
219         if (quickacks == 0)
220                 quickacks = 2;
221         quickacks = min(quickacks, max_quickacks);
222         if (quickacks > icsk->icsk_ack.quick)
223                 icsk->icsk_ack.quick = quickacks;
224 }
225
226 void tcp_enter_quickack_mode(struct sock *sk, unsigned int max_quickacks)
227 {
228         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
229
230         tcp_incr_quickack(sk, max_quickacks);
231         inet_csk_exit_pingpong_mode(sk);
232         icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
233 }
234 EXPORT_SYMBOL(tcp_enter_quickack_mode);
235
236 /* Send ACKs quickly, if "quick" count is not exhausted
237  * and the session is not interactive.
238  */
239
240 static bool tcp_in_quickack_mode(struct sock *sk)
241 {
242         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
243         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
244
245         return (dst && dst_metric(dst, RTAX_QUICKACK)) ||
246                 (icsk->icsk_ack.quick && !inet_csk_in_pingpong_mode(sk));
247 }
248
249 static void tcp_ecn_queue_cwr(struct tcp_sock *tp)
250 {
251         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
252                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_QUEUE_CWR;
253 }
254
255 static void tcp_ecn_accept_cwr(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
256 {
257         if (tcp_hdr(skb)->cwr) {
258                 tcp_sk(sk)->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
259
260                 /* If the sender is telling us it has entered CWR, then its
261                  * cwnd may be very low (even just 1 packet), so we should ACK
262                  * immediately.
263                  */
264                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_NOW;
265         }
266 }
267
268 static void tcp_ecn_withdraw_cwr(struct tcp_sock *tp)
269 {
270         tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
271 }
272
273 static void __tcp_ecn_check_ce(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
274 {
275         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
276
277         switch (TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield & INET_ECN_MASK) {
278         case INET_ECN_NOT_ECT:
279                 /* Funny extension: if ECT is not set on a segment,
280                  * and we already seen ECT on a previous segment,
281                  * it is probably a retransmit.
282                  */
283                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_SEEN)
284                         tcp_enter_quickack_mode(sk, 2);
285                 break;
286         case INET_ECN_CE:
287                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
288                         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_ECN_IS_CE);
289
290                 if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)) {
291                         /* Better not delay acks, sender can have a very low cwnd */
292                         tcp_enter_quickack_mode(sk, 2);
293                         tp->ecn_flags |= TCP_ECN_DEMAND_CWR;
294                 }
295                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
296                 break;
297         default:
298                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
299                         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_ECN_NO_CE);
300                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
301                 break;
302         }
303 }
304
305 static void tcp_ecn_check_ce(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
306 {
307         if (tcp_sk(sk)->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
308                 __tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
309 }
310
311 static void tcp_ecn_rcv_synack(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
312 {
313         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || th->cwr))
314                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
315 }
316
317 static void tcp_ecn_rcv_syn(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
318 {
319         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || !th->cwr))
320                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
321 }
322
323 static bool tcp_ecn_rcv_ecn_echo(const struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
324 {
325         if (th->ece && !th->syn && (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
326                 return true;
327         return false;
328 }
329
330 /* Buffer size and advertised window tuning.
331  *
332  * 1. Tuning sk->sk_sndbuf, when connection enters established state.
333  */
334
335 static void tcp_sndbuf_expand(struct sock *sk)
336 {
337         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
338         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
339         int sndmem, per_mss;
340         u32 nr_segs;
341
342         /* Worst case is non GSO/TSO : each frame consumes one skb
343          * and skb->head is kmalloced using power of two area of memory
344          */
345         per_mss = max_t(u32, tp->rx_opt.mss_clamp, tp->mss_cache) +
346                   MAX_TCP_HEADER +
347                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct skb_shared_info));
348
349         per_mss = roundup_pow_of_two(per_mss) +
350                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct sk_buff));
351
352         nr_segs = max_t(u32, TCP_INIT_CWND, tp->snd_cwnd);
353         nr_segs = max_t(u32, nr_segs, tp->reordering + 1);
354
355         /* Fast Recovery (RFC 5681 3.2) :
356          * Cubic needs 1.7 factor, rounded to 2 to include
357          * extra cushion (application might react slowly to EPOLLOUT)
358          */
359         sndmem = ca_ops->sndbuf_expand ? ca_ops->sndbuf_expand(sk) : 2;
360         sndmem *= nr_segs * per_mss;
361
362         if (sk->sk_sndbuf < sndmem)
363                 WRITE_ONCE(sk->sk_sndbuf,
364                            min(sndmem, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_wmem[2]));
365 }
366
367 /* 2. Tuning advertised window (window_clamp, rcv_ssthresh)
368  *
369  * All tcp_full_space() is split to two parts: "network" buffer, allocated
370  * forward and advertised in receiver window (tp->rcv_wnd) and
371  * "application buffer", required to isolate scheduling/application
372  * latencies from network.
373  * window_clamp is maximal advertised window. It can be less than
374  * tcp_full_space(), in this case tcp_full_space() - window_clamp
375  * is reserved for "application" buffer. The less window_clamp is
376  * the smoother our behaviour from viewpoint of network, but the lower
377  * throughput and the higher sensitivity of the connection to losses. 8)
378  *
379  * rcv_ssthresh is more strict window_clamp used at "slow start"
380  * phase to predict further behaviour of this connection.
381  * It is used for two goals:
382  * - to enforce header prediction at sender, even when application
383  *   requires some significant "application buffer". It is check #1.
384  * - to prevent pruning of receive queue because of misprediction
385  *   of receiver window. Check #2.
386  *
387  * The scheme does not work when sender sends good segments opening
388  * window and then starts to feed us spaghetti. But it should work
389  * in common situations. Otherwise, we have to rely on queue collapsing.
390  */
391
392 /* Slow part of check#2. */
393 static int __tcp_grow_window(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
394 {
395         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
396         /* Optimize this! */
397         int truesize = tcp_win_from_space(sk, skb->truesize) >> 1;
398         int window = tcp_win_from_space(sk, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]) >> 1;
399
400         while (tp->rcv_ssthresh <= window) {
401                 if (truesize <= skb->len)
402                         return 2 * inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss;
403
404                 truesize >>= 1;
405                 window >>= 1;
406         }
407         return 0;
408 }
409
410 static void tcp_grow_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
411 {
412         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
413         int room;
414
415         room = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_space(sk)) - tp->rcv_ssthresh;
416
417         /* Check #1 */
418         if (room > 0 && !tcp_under_memory_pressure(sk)) {
419                 int incr;
420
421                 /* Check #2. Increase window, if skb with such overhead
422                  * will fit to rcvbuf in future.
423                  */
424                 if (tcp_win_from_space(sk, skb->truesize) <= skb->len)
425                         incr = 2 * tp->advmss;
426                 else
427                         incr = __tcp_grow_window(sk, skb);
428
429                 if (incr) {
430                         incr = max_t(int, incr, 2 * skb->len);
431                         tp->rcv_ssthresh += min(room, incr);
432                         inet_csk(sk)->icsk_ack.quick |= 1;
433                 }
434         }
435 }
436
437 /* 3. Try to fixup all. It is made immediately after connection enters
438  *    established state.
439  */
440 void tcp_init_buffer_space(struct sock *sk)
441 {
442         int tcp_app_win = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_app_win;
443         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
444         int maxwin;
445
446         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK))
447                 tcp_sndbuf_expand(sk);
448
449         tp->rcvq_space.space = min_t(u32, tp->rcv_wnd, TCP_INIT_CWND * tp->advmss);
450         tcp_mstamp_refresh(tp);
451         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
452         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
453
454         maxwin = tcp_full_space(sk);
455
456         if (tp->window_clamp >= maxwin) {
457                 tp->window_clamp = maxwin;
458
459                 if (tcp_app_win && maxwin > 4 * tp->advmss)
460                         tp->window_clamp = max(maxwin -
461                                                (maxwin >> tcp_app_win),
462                                                4 * tp->advmss);
463         }
464
465         /* Force reservation of one segment. */
466         if (tcp_app_win &&
467             tp->window_clamp > 2 * tp->advmss &&
468             tp->window_clamp + tp->advmss > maxwin)
469                 tp->window_clamp = max(2 * tp->advmss, maxwin - tp->advmss);
470
471         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, tp->window_clamp);
472         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
473 }
474
475 /* 4. Recalculate window clamp after socket hit its memory bounds. */
476 static void tcp_clamp_window(struct sock *sk)
477 {
478         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
479         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
480         struct net *net = sock_net(sk);
481
482         icsk->icsk_ack.quick = 0;
483
484         if (sk->sk_rcvbuf < net->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2] &&
485             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK) &&
486             !tcp_under_memory_pressure(sk) &&
487             sk_memory_allocated(sk) < sk_prot_mem_limits(sk, 0)) {
488                 WRITE_ONCE(sk->sk_rcvbuf,
489                            min(atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc),
490                                net->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]));
491         }
492         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf)
493                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->window_clamp, 2U * tp->advmss);
494 }
495
496 /* Initialize RCV_MSS value.
497  * RCV_MSS is an our guess about MSS used by the peer.
498  * We haven't any direct information about the MSS.
499  * It's better to underestimate the RCV_MSS rather than overestimate.
500  * Overestimations make us ACKing less frequently than needed.
501  * Underestimations are more easy to detect and fix by tcp_measure_rcv_mss().
502  */
503 void tcp_initialize_rcv_mss(struct sock *sk)
504 {
505         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
506         unsigned int hint = min_t(unsigned int, tp->advmss, tp->mss_cache);
507
508         hint = min(hint, tp->rcv_wnd / 2);
509         hint = min(hint, TCP_MSS_DEFAULT);
510         hint = max(hint, TCP_MIN_MSS);
511
512         inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss = hint;
513 }
514 EXPORT_SYMBOL(tcp_initialize_rcv_mss);
515
516 /* Receiver "autotuning" code.
517  *
518  * The algorithm for RTT estimation w/o timestamps is based on
519  * Dynamic Right-Sizing (DRS) by Wu Feng and Mike Fisk of LANL.
520  * <http://public.lanl.gov/radiant/pubs.html#DRS>
521  *
522  * More detail on this code can be found at
523  * <http://staff.psc.edu/jheffner/>,
524  * though this reference is out of date.  A new paper
525  * is pending.
526  */
527 static void tcp_rcv_rtt_update(struct tcp_sock *tp, u32 sample, int win_dep)
528 {
529         u32 new_sample = tp->rcv_rtt_est.rtt_us;
530         long m = sample;
531
532         if (new_sample != 0) {
533                 /* If we sample in larger samples in the non-timestamp
534                  * case, we could grossly overestimate the RTT especially
535                  * with chatty applications or bulk transfer apps which
536                  * are stalled on filesystem I/O.
537                  *
538                  * Also, since we are only going for a minimum in the
539                  * non-timestamp case, we do not smooth things out
540                  * else with timestamps disabled convergence takes too
541                  * long.
542                  */
543                 if (!win_dep) {
544                         m -= (new_sample >> 3);
545                         new_sample += m;
546                 } else {
547                         m <<= 3;
548                         if (m < new_sample)
549                                 new_sample = m;
550                 }
551         } else {
552                 /* No previous measure. */
553                 new_sample = m << 3;
554         }
555
556         tp->rcv_rtt_est.rtt_us = new_sample;
557 }
558
559 static inline void tcp_rcv_rtt_measure(struct tcp_sock *tp)
560 {
561         u32 delta_us;
562
563         if (tp->rcv_rtt_est.time == 0)
564                 goto new_measure;
565         if (before(tp->rcv_nxt, tp->rcv_rtt_est.seq))
566                 return;
567         delta_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcv_rtt_est.time);
568         if (!delta_us)
569                 delta_us = 1;
570         tcp_rcv_rtt_update(tp, delta_us, 1);
571
572 new_measure:
573         tp->rcv_rtt_est.seq = tp->rcv_nxt + tp->rcv_wnd;
574         tp->rcv_rtt_est.time = tp->tcp_mstamp;
575 }
576
577 static inline void tcp_rcv_rtt_measure_ts(struct sock *sk,
578                                           const struct sk_buff *skb)
579 {
580         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
581
582         if (tp->rx_opt.rcv_tsecr == tp->rcv_rtt_last_tsecr)
583                 return;
584         tp->rcv_rtt_last_tsecr = tp->rx_opt.rcv_tsecr;
585
586         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq -
587             TCP_SKB_CB(skb)->seq >= inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss) {
588                 u32 delta = tcp_time_stamp(tp) - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
589                 u32 delta_us;
590
591                 if (likely(delta < INT_MAX / (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ))) {
592                         if (!delta)
593                                 delta = 1;
594                         delta_us = delta * (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
595                         tcp_rcv_rtt_update(tp, delta_us, 0);
596                 }
597         }
598 }
599
600 /*
601  * This function should be called every time data is copied to user space.
602  * It calculates the appropriate TCP receive buffer space.
603  */
604 void tcp_rcv_space_adjust(struct sock *sk)
605 {
606         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
607         u32 copied;
608         int time;
609
610         trace_tcp_rcv_space_adjust(sk);
611
612         tcp_mstamp_refresh(tp);
613         time = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcvq_space.time);
614         if (time < (tp->rcv_rtt_est.rtt_us >> 3) || tp->rcv_rtt_est.rtt_us == 0)
615                 return;
616
617         /* Number of bytes copied to user in last RTT */
618         copied = tp->copied_seq - tp->rcvq_space.seq;
619         if (copied <= tp->rcvq_space.space)
620                 goto new_measure;
621
622         /* A bit of theory :
623          * copied = bytes received in previous RTT, our base window
624          * To cope with packet losses, we need a 2x factor
625          * To cope with slow start, and sender growing its cwin by 100 %
626          * every RTT, we need a 4x factor, because the ACK we are sending
627          * now is for the next RTT, not the current one :
628          * <prev RTT . ><current RTT .. ><next RTT .... >
629          */
630
631         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_moderate_rcvbuf &&
632             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK)) {
633                 int rcvmem, rcvbuf;
634                 u64 rcvwin, grow;
635
636                 /* minimal window to cope with packet losses, assuming
637                  * steady state. Add some cushion because of small variations.
638                  */
639                 rcvwin = ((u64)copied << 1) + 16 * tp->advmss;
640
641                 /* Accommodate for sender rate increase (eg. slow start) */
642                 grow = rcvwin * (copied - tp->rcvq_space.space);
643                 do_div(grow, tp->rcvq_space.space);
644                 rcvwin += (grow << 1);
645
646                 rcvmem = SKB_TRUESIZE(tp->advmss + MAX_TCP_HEADER);
647                 while (tcp_win_from_space(sk, rcvmem) < tp->advmss)
648                         rcvmem += 128;
649
650                 do_div(rcvwin, tp->advmss);
651                 rcvbuf = min_t(u64, rcvwin * rcvmem,
652                                sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]);
653                 if (rcvbuf > sk->sk_rcvbuf) {
654                         WRITE_ONCE(sk->sk_rcvbuf, rcvbuf);
655
656                         /* Make the window clamp follow along.  */
657                         tp->window_clamp = tcp_win_from_space(sk, rcvbuf);
658                 }
659         }
660         tp->rcvq_space.space = copied;
661
662 new_measure:
663         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
664         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
665 }
666
667 /* There is something which you must keep in mind when you analyze the
668  * behavior of the tp->ato delayed ack timeout interval.  When a
669  * connection starts up, we want to ack as quickly as possible.  The
670  * problem is that "good" TCP's do slow start at the beginning of data
671  * transmission.  The means that until we send the first few ACK's the
672  * sender will sit on his end and only queue most of his data, because
673  * he can only send snd_cwnd unacked packets at any given time.  For
674  * each ACK we send, he increments snd_cwnd and transmits more of his
675  * queue.  -DaveM
676  */
677 static void tcp_event_data_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
678 {
679         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
680         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
681         u32 now;
682
683         inet_csk_schedule_ack(sk);
684
685         tcp_measure_rcv_mss(sk, skb);
686
687         tcp_rcv_rtt_measure(tp);
688
689         now = tcp_jiffies32;
690
691         if (!icsk->icsk_ack.ato) {
692                 /* The _first_ data packet received, initialize
693                  * delayed ACK engine.
694                  */
695                 tcp_incr_quickack(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
696                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
697         } else {
698                 int m = now - icsk->icsk_ack.lrcvtime;
699
700                 if (m <= TCP_ATO_MIN / 2) {
701                         /* The fastest case is the first. */
702                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + TCP_ATO_MIN / 2;
703                 } else if (m < icsk->icsk_ack.ato) {
704                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + m;
705                         if (icsk->icsk_ack.ato > icsk->icsk_rto)
706                                 icsk->icsk_ack.ato = icsk->icsk_rto;
707                 } else if (m > icsk->icsk_rto) {
708                         /* Too long gap. Apparently sender failed to
709                          * restart window, so that we send ACKs quickly.
710                          */
711                         tcp_incr_quickack(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
712                         sk_mem_reclaim(sk);
713                 }
714         }
715         icsk->icsk_ack.lrcvtime = now;
716
717         tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
718
719         if (skb->len >= 128)
720                 tcp_grow_window(sk, skb);
721 }
722
723 /* Called to compute a smoothed rtt estimate. The data fed to this
724  * routine either comes from timestamps, or from segments that were
725  * known _not_ to have been retransmitted [see Karn/Partridge
726  * Proceedings SIGCOMM 87]. The algorithm is from the SIGCOMM 88
727  * piece by Van Jacobson.
728  * NOTE: the next three routines used to be one big routine.
729  * To save cycles in the RFC 1323 implementation it was better to break
730  * it up into three procedures. -- erics
731  */
732 static void tcp_rtt_estimator(struct sock *sk, long mrtt_us)
733 {
734         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
735         long m = mrtt_us; /* RTT */
736         u32 srtt = tp->srtt_us;
737
738         /*      The following amusing code comes from Jacobson's
739          *      article in SIGCOMM '88.  Note that rtt and mdev
740          *      are scaled versions of rtt and mean deviation.
741          *      This is designed to be as fast as possible
742          *      m stands for "measurement".
743          *
744          *      On a 1990 paper the rto value is changed to:
745          *      RTO = rtt + 4 * mdev
746          *
747          * Funny. This algorithm seems to be very broken.
748          * These formulae increase RTO, when it should be decreased, increase
749          * too slowly, when it should be increased quickly, decrease too quickly
750          * etc. I guess in BSD RTO takes ONE value, so that it is absolutely
751          * does not matter how to _calculate_ it. Seems, it was trap
752          * that VJ failed to avoid. 8)
753          */
754         if (srtt != 0) {
755                 m -= (srtt >> 3);       /* m is now error in rtt est */
756                 srtt += m;              /* rtt = 7/8 rtt + 1/8 new */
757                 if (m < 0) {
758                         m = -m;         /* m is now abs(error) */
759                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
760                         /* This is similar to one of Eifel findings.
761                          * Eifel blocks mdev updates when rtt decreases.
762                          * This solution is a bit different: we use finer gain
763                          * for mdev in this case (alpha*beta).
764                          * Like Eifel it also prevents growth of rto,
765                          * but also it limits too fast rto decreases,
766                          * happening in pure Eifel.
767                          */
768                         if (m > 0)
769                                 m >>= 3;
770                 } else {
771                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
772                 }
773                 tp->mdev_us += m;               /* mdev = 3/4 mdev + 1/4 new */
774                 if (tp->mdev_us > tp->mdev_max_us) {
775                         tp->mdev_max_us = tp->mdev_us;
776                         if (tp->mdev_max_us > tp->rttvar_us)
777                                 tp->rttvar_us = tp->mdev_max_us;
778                 }
779                 if (after(tp->snd_una, tp->rtt_seq)) {
780                         if (tp->mdev_max_us < tp->rttvar_us)
781                                 tp->rttvar_us -= (tp->rttvar_us - tp->mdev_max_us) >> 2;
782                         tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
783                         tp->mdev_max_us = tcp_rto_min_us(sk);
784
785                         tcp_bpf_rtt(sk);
786                 }
787         } else {
788                 /* no previous measure. */
789                 srtt = m << 3;          /* take the measured time to be rtt */
790                 tp->mdev_us = m << 1;   /* make sure rto = 3*rtt */
791                 tp->rttvar_us = max(tp->mdev_us, tcp_rto_min_us(sk));
792                 tp->mdev_max_us = tp->rttvar_us;
793                 tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
794
795                 tcp_bpf_rtt(sk);
796         }
797         tp->srtt_us = max(1U, srtt);
798 }
799
800 static void tcp_update_pacing_rate(struct sock *sk)
801 {
802         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
803         u64 rate;
804
805         /* set sk_pacing_rate to 200 % of current rate (mss * cwnd / srtt) */
806         rate = (u64)tp->mss_cache * ((USEC_PER_SEC / 100) << 3);
807
808         /* current rate is (cwnd * mss) / srtt
809          * In Slow Start [1], set sk_pacing_rate to 200 % the current rate.
810          * In Congestion Avoidance phase, set it to 120 % the current rate.
811          *
812          * [1] : Normal Slow Start condition is (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh)
813          *       If snd_cwnd >= (tp->snd_ssthresh / 2), we are approaching
814          *       end of slow start and should slow down.
815          */
816         if (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh / 2)
817                 rate *= sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_pacing_ss_ratio;
818         else
819                 rate *= sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_pacing_ca_ratio;
820
821         rate *= max(tp->snd_cwnd, tp->packets_out);
822
823         if (likely(tp->srtt_us))
824                 do_div(rate, tp->srtt_us);
825
826         /* WRITE_ONCE() is needed because sch_fq fetches sk_pacing_rate
827          * without any lock. We want to make sure compiler wont store
828          * intermediate values in this location.
829          */
830         WRITE_ONCE(sk->sk_pacing_rate, min_t(u64, rate,
831                                              sk->sk_max_pacing_rate));
832 }
833
834 /* Calculate rto without backoff.  This is the second half of Van Jacobson's
835  * routine referred to above.
836  */
837 static void tcp_set_rto(struct sock *sk)
838 {
839         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
840         /* Old crap is replaced with new one. 8)
841          *
842          * More seriously:
843          * 1. If rtt variance happened to be less 50msec, it is hallucination.
844          *    It cannot be less due to utterly erratic ACK generation made
845          *    at least by solaris and freebsd. "Erratic ACKs" has _nothing_
846          *    to do with delayed acks, because at cwnd>2 true delack timeout
847          *    is invisible. Actually, Linux-2.4 also generates erratic
848          *    ACKs in some circumstances.
849          */
850         inet_csk(sk)->icsk_rto = __tcp_set_rto(tp);
851
852         /* 2. Fixups made earlier cannot be right.
853          *    If we do not estimate RTO correctly without them,
854          *    all the algo is pure shit and should be replaced
855          *    with correct one. It is exactly, which we pretend to do.
856          */
857
858         /* NOTE: clamping at TCP_RTO_MIN is not required, current algo
859          * guarantees that rto is higher.
860          */
861         tcp_bound_rto(sk);
862 }
863
864 __u32 tcp_init_cwnd(const struct tcp_sock *tp, const struct dst_entry *dst)
865 {
866         __u32 cwnd = (dst ? dst_metric(dst, RTAX_INITCWND) : 0);
867
868         if (!cwnd)
869                 cwnd = TCP_INIT_CWND;
870         return min_t(__u32, cwnd, tp->snd_cwnd_clamp);
871 }
872
873 /* Take a notice that peer is sending D-SACKs */
874 static void tcp_dsack_seen(struct tcp_sock *tp)
875 {
876         tp->rx_opt.sack_ok |= TCP_DSACK_SEEN;
877         tp->rack.dsack_seen = 1;
878         tp->dsack_dups++;
879 }
880
881 /* It's reordering when higher sequence was delivered (i.e. sacked) before
882  * some lower never-retransmitted sequence ("low_seq"). The maximum reordering
883  * distance is approximated in full-mss packet distance ("reordering").
884  */
885 static void tcp_check_sack_reordering(struct sock *sk, const u32 low_seq,
886                                       const int ts)
887 {
888         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
889         const u32 mss = tp->mss_cache;
890         u32 fack, metric;
891
892         fack = tcp_highest_sack_seq(tp);
893         if (!before(low_seq, fack))
894                 return;
895
896         metric = fack - low_seq;
897         if ((metric > tp->reordering * mss) && mss) {
898 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
899                 pr_debug("Disorder%d %d %u f%u s%u rr%d\n",
900                          tp->rx_opt.sack_ok, inet_csk(sk)->icsk_ca_state,
901                          tp->reordering,
902                          0,
903                          tp->sacked_out,
904                          tp->undo_marker ? tp->undo_retrans : 0);
905 #endif
906                 tp->reordering = min_t(u32, (metric + mss - 1) / mss,
907                                        sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_max_reordering);
908         }
909
910         /* This exciting event is worth to be remembered. 8) */
911         tp->reord_seen++;
912         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
913                       ts ? LINUX_MIB_TCPTSREORDER : LINUX_MIB_TCPSACKREORDER);
914 }
915
916 /* This must be called before lost_out is incremented */
917 static void tcp_verify_retransmit_hint(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
918 {
919         if ((!tp->retransmit_skb_hint && tp->retrans_out >= tp->lost_out) ||
920             (tp->retransmit_skb_hint &&
921              before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
922                     TCP_SKB_CB(tp->retransmit_skb_hint)->seq)))
923                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
924 }
925
926 /* Sum the number of packets on the wire we have marked as lost.
927  * There are two cases we care about here:
928  * a) Packet hasn't been marked lost (nor retransmitted),
929  *    and this is the first loss.
930  * b) Packet has been marked both lost and retransmitted,
931  *    and this means we think it was lost again.
932  */
933 static void tcp_sum_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
934 {
935         __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
936
937         if (!(sacked & TCPCB_LOST) ||
938             ((sacked & TCPCB_LOST) && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)))
939                 tp->lost += tcp_skb_pcount(skb);
940 }
941
942 static void tcp_skb_mark_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
943 {
944         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
945                 tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
946
947                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
948                 tcp_sum_lost(tp, skb);
949                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
950         }
951 }
952
953 void tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
954 {
955         tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
956
957         tcp_sum_lost(tp, skb);
958         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
959                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
960                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
961         }
962 }
963
964 /* This procedure tags the retransmission queue when SACKs arrive.
965  *
966  * We have three tag bits: SACKED(S), RETRANS(R) and LOST(L).
967  * Packets in queue with these bits set are counted in variables
968  * sacked_out, retrans_out and lost_out, correspondingly.
969  *
970  * Valid combinations are:
971  * Tag  InFlight        Description
972  * 0    1               - orig segment is in flight.
973  * S    0               - nothing flies, orig reached receiver.
974  * L    0               - nothing flies, orig lost by net.
975  * R    2               - both orig and retransmit are in flight.
976  * L|R  1               - orig is lost, retransmit is in flight.
977  * S|R  1               - orig reached receiver, retrans is still in flight.
978  * (L|S|R is logically valid, it could occur when L|R is sacked,
979  *  but it is equivalent to plain S and code short-curcuits it to S.
980  *  L|S is logically invalid, it would mean -1 packet in flight 8))
981  *
982  * These 6 states form finite state machine, controlled by the following events:
983  * 1. New ACK (+SACK) arrives. (tcp_sacktag_write_queue())
984  * 2. Retransmission. (tcp_retransmit_skb(), tcp_xmit_retransmit_queue())
985  * 3. Loss detection event of two flavors:
986  *      A. Scoreboard estimator decided the packet is lost.
987  *         A'. Reno "three dupacks" marks head of queue lost.
988  *      B. SACK arrives sacking SND.NXT at the moment, when the
989  *         segment was retransmitted.
990  * 4. D-SACK added new rule: D-SACK changes any tag to S.
991  *
992  * It is pleasant to note, that state diagram turns out to be commutative,
993  * so that we are allowed not to be bothered by order of our actions,
994  * when multiple events arrive simultaneously. (see the function below).
995  *
996  * Reordering detection.
997  * --------------------
998  * Reordering metric is maximal distance, which a packet can be displaced
999  * in packet stream. With SACKs we can estimate it:
1000  *
1001  * 1. SACK fills old hole and the corresponding segment was not
1002  *    ever retransmitted -> reordering. Alas, we cannot use it
1003  *    when segment was retransmitted.
1004  * 2. The last flaw is solved with D-SACK. D-SACK arrives
1005  *    for retransmitted and already SACKed segment -> reordering..
1006  * Both of these heuristics are not used in Loss state, when we cannot
1007  * account for retransmits accurately.
1008  *
1009  * SACK block validation.
1010  * ----------------------
1011  *
1012  * SACK block range validation checks that the received SACK block fits to
1013  * the expected sequence limits, i.e., it is between SND.UNA and SND.NXT.
1014  * Note that SND.UNA is not included to the range though being valid because
1015  * it means that the receiver is rather inconsistent with itself reporting
1016  * SACK reneging when it should advance SND.UNA. Such SACK block this is
1017  * perfectly valid, however, in light of RFC2018 which explicitly states
1018  * that "SACK block MUST reflect the newest segment.  Even if the newest
1019  * segment is going to be discarded ...", not that it looks very clever
1020  * in case of head skb. Due to potentional receiver driven attacks, we
1021  * choose to avoid immediate execution of a walk in write queue due to
1022  * reneging and defer head skb's loss recovery to standard loss recovery
1023  * procedure that will eventually trigger (nothing forbids us doing this).
1024  *
1025  * Implements also blockage to start_seq wrap-around. Problem lies in the
1026  * fact that though start_seq (s) is before end_seq (i.e., not reversed),
1027  * there's no guarantee that it will be before snd_nxt (n). The problem
1028  * happens when start_seq resides between end_seq wrap (e_w) and snd_nxt
1029  * wrap (s_w):
1030  *
1031  *         <- outs wnd ->                          <- wrapzone ->
1032  *         u     e      n                         u_w   e_w  s n_w
1033  *         |     |      |                          |     |   |  |
1034  * |<------------+------+----- TCP seqno space --------------+---------->|
1035  * ...-- <2^31 ->|                                           |<--------...
1036  * ...---- >2^31 ------>|                                    |<--------...
1037  *
1038  * Current code wouldn't be vulnerable but it's better still to discard such
1039  * crazy SACK blocks. Doing this check for start_seq alone closes somewhat
1040  * similar case (end_seq after snd_nxt wrap) as earlier reversed check in
1041  * snd_nxt wrap -> snd_una region will then become "well defined", i.e.,
1042  * equal to the ideal case (infinite seqno space without wrap caused issues).
1043  *
1044  * With D-SACK the lower bound is extended to cover sequence space below
1045  * SND.UNA down to undo_marker, which is the last point of interest. Yet
1046  * again, D-SACK block must not to go across snd_una (for the same reason as
1047  * for the normal SACK blocks, explained above). But there all simplicity
1048  * ends, TCP might receive valid D-SACKs below that. As long as they reside
1049  * fully below undo_marker they do not affect behavior in anyway and can
1050  * therefore be safely ignored. In rare cases (which are more or less
1051  * theoretical ones), the D-SACK will nicely cross that boundary due to skb
1052  * fragmentation and packet reordering past skb's retransmission. To consider
1053  * them correctly, the acceptable range must be extended even more though
1054  * the exact amount is rather hard to quantify. However, tp->max_window can
1055  * be used as an exaggerated estimate.
1056  */
1057 static bool tcp_is_sackblock_valid(struct tcp_sock *tp, bool is_dsack,
1058                                    u32 start_seq, u32 end_seq)
1059 {
1060         /* Too far in future, or reversed (interpretation is ambiguous) */
1061         if (after(end_seq, tp->snd_nxt) || !before(start_seq, end_seq))
1062                 return false;
1063
1064         /* Nasty start_seq wrap-around check (see comments above) */
1065         if (!before(start_seq, tp->snd_nxt))
1066                 return false;
1067
1068         /* In outstanding window? ...This is valid exit for D-SACKs too.
1069          * start_seq == snd_una is non-sensical (see comments above)
1070          */
1071         if (after(start_seq, tp->snd_una))
1072                 return true;
1073
1074         if (!is_dsack || !tp->undo_marker)
1075                 return false;
1076
1077         /* ...Then it's D-SACK, and must reside below snd_una completely */
1078         if (after(end_seq, tp->snd_una))
1079                 return false;
1080
1081         if (!before(start_seq, tp->undo_marker))
1082                 return true;
1083
1084         /* Too old */
1085         if (!after(end_seq, tp->undo_marker))
1086                 return false;
1087
1088         /* Undo_marker boundary crossing (overestimates a lot). Known already:
1089          *   start_seq < undo_marker and end_seq >= undo_marker.
1090          */
1091         return !before(start_seq, end_seq - tp->max_window);
1092 }
1093
1094 static bool tcp_check_dsack(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1095                             struct tcp_sack_block_wire *sp, int num_sacks,
1096                             u32 prior_snd_una)
1097 {
1098         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1099         u32 start_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].start_seq);
1100         u32 end_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].end_seq);
1101         bool dup_sack = false;
1102
1103         if (before(start_seq_0, TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq)) {
1104                 dup_sack = true;
1105                 tcp_dsack_seen(tp);
1106                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECV);
1107         } else if (num_sacks > 1) {
1108                 u32 end_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].end_seq);
1109                 u32 start_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].start_seq);
1110
1111                 if (!after(end_seq_0, end_seq_1) &&
1112                     !before(start_seq_0, start_seq_1)) {
1113                         dup_sack = true;
1114                         tcp_dsack_seen(tp);
1115                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
1116                                         LINUX_MIB_TCPDSACKOFORECV);
1117                 }
1118         }
1119
1120         /* D-SACK for already forgotten data... Do dumb counting. */
1121         if (dup_sack && tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1122             !after(end_seq_0, prior_snd_una) &&
1123             after(end_seq_0, tp->undo_marker))
1124                 tp->undo_retrans--;
1125
1126         return dup_sack;
1127 }
1128
1129 struct tcp_sacktag_state {
1130         u32     reord;
1131         /* Timestamps for earliest and latest never-retransmitted segment
1132          * that was SACKed. RTO needs the earliest RTT to stay conservative,
1133          * but congestion control should still get an accurate delay signal.
1134          */
1135         u64     first_sackt;
1136         u64     last_sackt;
1137         struct rate_sample *rate;
1138         int     flag;
1139         unsigned int mss_now;
1140 };
1141
1142 /* Check if skb is fully within the SACK block. In presence of GSO skbs,
1143  * the incoming SACK may not exactly match but we can find smaller MSS
1144  * aligned portion of it that matches. Therefore we might need to fragment
1145  * which may fail and creates some hassle (caller must handle error case
1146  * returns).
1147  *
1148  * FIXME: this could be merged to shift decision code
1149  */
1150 static int tcp_match_skb_to_sack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1151                                   u32 start_seq, u32 end_seq)
1152 {
1153         int err;
1154         bool in_sack;
1155         unsigned int pkt_len;
1156         unsigned int mss;
1157
1158         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1159                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1160
1161         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1 && !in_sack &&
1162             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq)) {
1163                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1164                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1165
1166                 if (!in_sack) {
1167                         pkt_len = start_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1168                         if (pkt_len < mss)
1169                                 pkt_len = mss;
1170                 } else {
1171                         pkt_len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1172                         if (pkt_len < mss)
1173                                 return -EINVAL;
1174                 }
1175
1176                 /* Round if necessary so that SACKs cover only full MSSes
1177                  * and/or the remaining small portion (if present)
1178                  */
1179                 if (pkt_len > mss) {
1180                         unsigned int new_len = (pkt_len / mss) * mss;
1181                         if (!in_sack && new_len < pkt_len)
1182                                 new_len += mss;
1183                         pkt_len = new_len;
1184                 }
1185
1186                 if (pkt_len >= skb->len && !in_sack)
1187                         return 0;
1188
1189                 err = tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
1190                                    pkt_len, mss, GFP_ATOMIC);
1191                 if (err < 0)
1192                         return err;
1193         }
1194
1195         return in_sack;
1196 }
1197
1198 /* Mark the given newly-SACKed range as such, adjusting counters and hints. */
1199 static u8 tcp_sacktag_one(struct sock *sk,
1200                           struct tcp_sacktag_state *state, u8 sacked,
1201                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1202                           int dup_sack, int pcount,
1203                           u64 xmit_time)
1204 {
1205         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1206
1207         /* Account D-SACK for retransmitted packet. */
1208         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1209                 if (tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1210                     after(end_seq, tp->undo_marker))
1211                         tp->undo_retrans--;
1212                 if ((sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) &&
1213                     before(start_seq, state->reord))
1214                                 state->reord = start_seq;
1215         }
1216
1217         /* Nothing to do; acked frame is about to be dropped (was ACKed). */
1218         if (!after(end_seq, tp->snd_una))
1219                 return sacked;
1220
1221         if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
1222                 tcp_rack_advance(tp, sacked, end_seq, xmit_time);
1223
1224                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1225                         /* If the segment is not tagged as lost,
1226                          * we do not clear RETRANS, believing
1227                          * that retransmission is still in flight.
1228                          */
1229                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1230                                 sacked &= ~(TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS);
1231                                 tp->lost_out -= pcount;
1232                                 tp->retrans_out -= pcount;
1233                         }
1234                 } else {
1235                         if (!(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1236                                 /* New sack for not retransmitted frame,
1237                                  * which was in hole. It is reordering.
1238                                  */
1239                                 if (before(start_seq,
1240                                            tcp_highest_sack_seq(tp)) &&
1241                                     before(start_seq, state->reord))
1242                                         state->reord = start_seq;
1243
1244                                 if (!after(end_seq, tp->high_seq))
1245                                         state->flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
1246                                 if (state->first_sackt == 0)
1247                                         state->first_sackt = xmit_time;
1248                                 state->last_sackt = xmit_time;
1249                         }
1250
1251                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1252                                 sacked &= ~TCPCB_LOST;
1253                                 tp->lost_out -= pcount;
1254                         }
1255                 }
1256
1257                 sacked |= TCPCB_SACKED_ACKED;
1258                 state->flag |= FLAG_DATA_SACKED;
1259                 tp->sacked_out += pcount;
1260                 tp->delivered += pcount;  /* Out-of-order packets delivered */
1261
1262                 /* Lost marker hint past SACKed? Tweak RFC3517 cnt */
1263                 if (tp->lost_skb_hint &&
1264                     before(start_seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq))
1265                         tp->lost_cnt_hint += pcount;
1266         }
1267
1268         /* D-SACK. We can detect redundant retransmission in S|R and plain R
1269          * frames and clear it. undo_retrans is decreased above, L|R frames
1270          * are accounted above as well.
1271          */
1272         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)) {
1273                 sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1274                 tp->retrans_out -= pcount;
1275         }
1276
1277         return sacked;
1278 }
1279
1280 /* Shift newly-SACKed bytes from this skb to the immediately previous
1281  * already-SACKed sk_buff. Mark the newly-SACKed bytes as such.
1282  */
1283 static bool tcp_shifted_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *prev,
1284                             struct sk_buff *skb,
1285                             struct tcp_sacktag_state *state,
1286                             unsigned int pcount, int shifted, int mss,
1287                             bool dup_sack)
1288 {
1289         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1290         u32 start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;   /* start of newly-SACKed */
1291         u32 end_seq = start_seq + shifted;      /* end of newly-SACKed */
1292
1293         BUG_ON(!pcount);
1294
1295         /* Adjust counters and hints for the newly sacked sequence
1296          * range but discard the return value since prev is already
1297          * marked. We must tag the range first because the seq
1298          * advancement below implicitly advances
1299          * tcp_highest_sack_seq() when skb is highest_sack.
1300          */
1301         tcp_sacktag_one(sk, state, TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1302                         start_seq, end_seq, dup_sack, pcount,
1303                         tcp_skb_timestamp_us(skb));
1304         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1305
1306         if (skb == tp->lost_skb_hint)
1307                 tp->lost_cnt_hint += pcount;
1308
1309         TCP_SKB_CB(prev)->end_seq += shifted;
1310         TCP_SKB_CB(skb)->seq += shifted;
1311
1312         tcp_skb_pcount_add(prev, pcount);
1313         WARN_ON_ONCE(tcp_skb_pcount(skb) < pcount);
1314         tcp_skb_pcount_add(skb, -pcount);
1315
1316         /* When we're adding to gso_segs == 1, gso_size will be zero,
1317          * in theory this shouldn't be necessary but as long as DSACK
1318          * code can come after this skb later on it's better to keep
1319          * setting gso_size to something.
1320          */
1321         if (!TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size)
1322                 TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size = mss;
1323
1324         /* CHECKME: To clear or not to clear? Mimics normal skb currently */
1325         if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1326                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1327
1328         /* Difference in this won't matter, both ACKed by the same cumul. ACK */
1329         TCP_SKB_CB(prev)->sacked |= (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS);
1330
1331         if (skb->len > 0) {
1332                 BUG_ON(!tcp_skb_pcount(skb));
1333                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTED);
1334                 return false;
1335         }
1336
1337         /* Whole SKB was eaten :-) */
1338
1339         if (skb == tp->retransmit_skb_hint)
1340                 tp->retransmit_skb_hint = prev;
1341         if (skb == tp->lost_skb_hint) {
1342                 tp->lost_skb_hint = prev;
1343                 tp->lost_cnt_hint -= tcp_skb_pcount(prev);
1344         }
1345
1346         TCP_SKB_CB(prev)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1347         TCP_SKB_CB(prev)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1348         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1349                 TCP_SKB_CB(prev)->end_seq++;
1350
1351         if (skb == tcp_highest_sack(sk))
1352                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1353
1354         tcp_skb_collapse_tstamp(prev, skb);
1355         if (unlikely(TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp))
1356                 TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp = 0;
1357
1358         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
1359
1360         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKMERGED);
1361
1362         return true;
1363 }
1364
1365 /* I wish gso_size would have a bit more sane initialization than
1366  * something-or-zero which complicates things
1367  */
1368 static int tcp_skb_seglen(const struct sk_buff *skb)
1369 {
1370         return tcp_skb_pcount(skb) == 1 ? skb->len : tcp_skb_mss(skb);
1371 }
1372
1373 /* Shifting pages past head area doesn't work */
1374 static int skb_can_shift(const struct sk_buff *skb)
1375 {
1376         return !skb_headlen(skb) && skb_is_nonlinear(skb);
1377 }
1378
1379 int tcp_skb_shift(struct sk_buff *to, struct sk_buff *from,
1380                   int pcount, int shiftlen)
1381 {
1382         /* TCP min gso_size is 8 bytes (TCP_MIN_GSO_SIZE)
1383          * Since TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_segs is 16 bits, we need
1384          * to make sure not storing more than 65535 * 8 bytes per skb,
1385          * even if current MSS is bigger.
1386          */
1387         if (unlikely(to->len + shiftlen >= 65535 * TCP_MIN_GSO_SIZE))
1388                 return 0;
1389         if (unlikely(tcp_skb_pcount(to) + pcount > 65535))
1390                 return 0;
1391         return skb_shift(to, from, shiftlen);
1392 }
1393
1394 /* Try collapsing SACK blocks spanning across multiple skbs to a single
1395  * skb.
1396  */
1397 static struct sk_buff *tcp_shift_skb_data(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1398                                           struct tcp_sacktag_state *state,
1399                                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1400                                           bool dup_sack)
1401 {
1402         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1403         struct sk_buff *prev;
1404         int mss;
1405         int pcount = 0;
1406         int len;
1407         int in_sack;
1408
1409         /* Normally R but no L won't result in plain S */
1410         if (!dup_sack &&
1411             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS)) == TCPCB_SACKED_RETRANS)
1412                 goto fallback;
1413         if (!skb_can_shift(skb))
1414                 goto fallback;
1415         /* This frame is about to be dropped (was ACKed). */
1416         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1417                 goto fallback;
1418
1419         /* Can only happen with delayed DSACK + discard craziness */
1420         prev = skb_rb_prev(skb);
1421         if (!prev)
1422                 goto fallback;
1423
1424         if ((TCP_SKB_CB(prev)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED)
1425                 goto fallback;
1426
1427         if (!tcp_skb_can_collapse(prev, skb))
1428                 goto fallback;
1429
1430         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1431                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1432
1433         if (in_sack) {
1434                 len = skb->len;
1435                 pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1436                 mss = tcp_skb_seglen(skb);
1437
1438                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1439                  * drop this restriction as unnecessary
1440                  */
1441                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1442                         goto fallback;
1443         } else {
1444                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq))
1445                         goto noop;
1446                 /* CHECKME: This is non-MSS split case only?, this will
1447                  * cause skipped skbs due to advancing loop btw, original
1448                  * has that feature too
1449                  */
1450                 if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1451                         goto noop;
1452
1453                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1454                 if (!in_sack) {
1455                         /* TODO: head merge to next could be attempted here
1456                          * if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end_seq)),
1457                          * though it might not be worth of the additional hassle
1458                          *
1459                          * ...we can probably just fallback to what was done
1460                          * previously. We could try merging non-SACKed ones
1461                          * as well but it probably isn't going to buy off
1462                          * because later SACKs might again split them, and
1463                          * it would make skb timestamp tracking considerably
1464                          * harder problem.
1465                          */
1466                         goto fallback;
1467                 }
1468
1469                 len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1470                 BUG_ON(len < 0);
1471                 BUG_ON(len > skb->len);
1472
1473                 /* MSS boundaries should be honoured or else pcount will
1474                  * severely break even though it makes things bit trickier.
1475                  * Optimize common case to avoid most of the divides
1476                  */
1477                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1478
1479                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1480                  * drop this restriction as unnecessary
1481                  */
1482                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1483                         goto fallback;
1484
1485                 if (len == mss) {
1486                         pcount = 1;
1487                 } else if (len < mss) {
1488                         goto noop;
1489                 } else {
1490                         pcount = len / mss;
1491                         len = pcount * mss;
1492                 }
1493         }
1494
1495         /* tcp_sacktag_one() won't SACK-tag ranges below snd_una */
1496         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->seq + len, tp->snd_una))
1497                 goto fallback;
1498
1499         if (!tcp_skb_shift(prev, skb, pcount, len))
1500                 goto fallback;
1501         if (!tcp_shifted_skb(sk, prev, skb, state, pcount, len, mss, dup_sack))
1502                 goto out;
1503
1504         /* Hole filled allows collapsing with the next as well, this is very
1505          * useful when hole on every nth skb pattern happens
1506          */
1507         skb = skb_rb_next(prev);
1508         if (!skb)
1509                 goto out;
1510
1511         if (!skb_can_shift(skb) ||
1512             ((TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED) ||
1513             (mss != tcp_skb_seglen(skb)))
1514                 goto out;
1515
1516         len = skb->len;
1517         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1518         if (tcp_skb_shift(prev, skb, pcount, len))
1519                 tcp_shifted_skb(sk, prev, skb, state, pcount,
1520                                 len, mss, 0);
1521
1522 out:
1523         return prev;
1524
1525 noop:
1526         return skb;
1527
1528 fallback:
1529         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTFALLBACK);
1530         return NULL;
1531 }
1532
1533 static struct sk_buff *tcp_sacktag_walk(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1534                                         struct tcp_sack_block *next_dup,
1535                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1536                                         u32 start_seq, u32 end_seq,
1537                                         bool dup_sack_in)
1538 {
1539         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1540         struct sk_buff *tmp;
1541
1542         skb_rbtree_walk_from(skb) {
1543                 int in_sack = 0;
1544                 bool dup_sack = dup_sack_in;
1545
1546                 /* queue is in-order => we can short-circuit the walk early */
1547                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq))
1548                         break;
1549
1550                 if (next_dup  &&
1551                     before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, next_dup->end_seq)) {
1552                         in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1553                                                         next_dup->start_seq,
1554                                                         next_dup->end_seq);
1555                         if (in_sack > 0)
1556                                 dup_sack = true;
1557                 }
1558
1559                 /* skb reference here is a bit tricky to get right, since
1560                  * shifting can eat and free both this skb and the next,
1561                  * so not even _safe variant of the loop is enough.
1562                  */
1563                 if (in_sack <= 0) {
1564                         tmp = tcp_shift_skb_data(sk, skb, state,
1565                                                  start_seq, end_seq, dup_sack);
1566                         if (tmp) {
1567                                 if (tmp != skb) {
1568                                         skb = tmp;
1569                                         continue;
1570                                 }
1571
1572                                 in_sack = 0;
1573                         } else {
1574                                 in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1575                                                                 start_seq,
1576                                                                 end_seq);
1577                         }
1578                 }
1579
1580                 if (unlikely(in_sack < 0))
1581                         break;
1582
1583                 if (in_sack) {
1584                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked =
1585                                 tcp_sacktag_one(sk,
1586                                                 state,
1587                                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1588                                                 TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1589                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq,
1590                                                 dup_sack,
1591                                                 tcp_skb_pcount(skb),
1592                                                 tcp_skb_timestamp_us(skb));
1593                         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1594                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1595                                 list_del_init(&skb->tcp_tsorted_anchor);
1596
1597                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1598                                     tcp_highest_sack_seq(tp)))
1599                                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1600                 }
1601         }
1602         return skb;
1603 }
1604
1605 static struct sk_buff *tcp_sacktag_bsearch(struct sock *sk, u32 seq)
1606 {
1607         struct rb_node *parent, **p = &sk->tcp_rtx_queue.rb_node;
1608         struct sk_buff *skb;
1609
1610         while (*p) {
1611                 parent = *p;
1612                 skb = rb_to_skb(parent);
1613                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq)) {
1614                         p = &parent->rb_left;
1615                         continue;
1616                 }
1617                 if (!before(seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
1618                         p = &parent->rb_right;
1619                         continue;
1620                 }
1621                 return skb;
1622         }
1623         return NULL;
1624 }
1625
1626 static struct sk_buff *tcp_sacktag_skip(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1627                                         u32 skip_to_seq)
1628 {
1629         if (skb && after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, skip_to_seq))
1630                 return skb;
1631
1632         return tcp_sacktag_bsearch(sk, skip_to_seq);
1633 }
1634
1635 static struct sk_buff *tcp_maybe_skipping_dsack(struct sk_buff *skb,
1636                                                 struct sock *sk,
1637                                                 struct tcp_sack_block *next_dup,
1638                                                 struct tcp_sacktag_state *state,
1639                                                 u32 skip_to_seq)
1640 {
1641         if (!next_dup)
1642                 return skb;
1643
1644         if (before(next_dup->start_seq, skip_to_seq)) {
1645                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, next_dup->start_seq);
1646                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, NULL, state,
1647                                        next_dup->start_seq, next_dup->end_seq,
1648                                        1);
1649         }
1650
1651         return skb;
1652 }
1653
1654 static int tcp_sack_cache_ok(const struct tcp_sock *tp, const struct tcp_sack_block *cache)
1655 {
1656         return cache < tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1657 }
1658
1659 static int
1660 tcp_sacktag_write_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1661                         u32 prior_snd_una, struct tcp_sacktag_state *state)
1662 {
1663         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1664         const unsigned char *ptr = (skb_transport_header(ack_skb) +
1665                                     TCP_SKB_CB(ack_skb)->sacked);
1666         struct tcp_sack_block_wire *sp_wire = (struct tcp_sack_block_wire *)(ptr+2);
1667         struct tcp_sack_block sp[TCP_NUM_SACKS];
1668         struct tcp_sack_block *cache;
1669         struct sk_buff *skb;
1670         int num_sacks = min(TCP_NUM_SACKS, (ptr[1] - TCPOLEN_SACK_BASE) >> 3);
1671         int used_sacks;
1672         bool found_dup_sack = false;
1673         int i, j;
1674         int first_sack_index;
1675
1676         state->flag = 0;
1677         state->reord = tp->snd_nxt;
1678
1679         if (!tp->sacked_out)
1680                 tcp_highest_sack_reset(sk);
1681
1682         found_dup_sack = tcp_check_dsack(sk, ack_skb, sp_wire,
1683                                          num_sacks, prior_snd_una);
1684         if (found_dup_sack) {
1685                 state->flag |= FLAG_DSACKING_ACK;
1686                 tp->delivered++; /* A spurious retransmission is delivered */
1687         }
1688
1689         /* Eliminate too old ACKs, but take into
1690          * account more or less fresh ones, they can
1691          * contain valid SACK info.
1692          */
1693         if (before(TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq, prior_snd_una - tp->max_window))
1694                 return 0;
1695
1696         if (!tp->packets_out)
1697                 goto out;
1698
1699         used_sacks = 0;
1700         first_sack_index = 0;
1701         for (i = 0; i < num_sacks; i++) {
1702                 bool dup_sack = !i && found_dup_sack;
1703
1704                 sp[used_sacks].start_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].start_seq);
1705                 sp[used_sacks].end_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].end_seq);
1706
1707                 if (!tcp_is_sackblock_valid(tp, dup_sack,
1708                                             sp[used_sacks].start_seq,
1709                                             sp[used_sacks].end_seq)) {
1710                         int mib_idx;
1711
1712                         if (dup_sack) {
1713                                 if (!tp->undo_marker)
1714                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDNOUNDO;
1715                                 else
1716                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDOLD;
1717                         } else {
1718                                 /* Don't count olds caused by ACK reordering */
1719                                 if ((TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq != tp->snd_una) &&
1720                                     !after(sp[used_sacks].end_seq, tp->snd_una))
1721                                         continue;
1722                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKDISCARD;
1723                         }
1724
1725                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
1726                         if (i == 0)
1727                                 first_sack_index = -1;
1728                         continue;
1729                 }
1730
1731                 /* Ignore very old stuff early */
1732                 if (!after(sp[used_sacks].end_seq, prior_snd_una)) {
1733                         if (i == 0)
1734                                 first_sack_index = -1;
1735                         continue;
1736                 }
1737
1738                 used_sacks++;
1739         }
1740
1741         /* order SACK blocks to allow in order walk of the retrans queue */
1742         for (i = used_sacks - 1; i > 0; i--) {
1743                 for (j = 0; j < i; j++) {
1744                         if (after(sp[j].start_seq, sp[j + 1].start_seq)) {
1745                                 swap(sp[j], sp[j + 1]);
1746
1747                                 /* Track where the first SACK block goes to */
1748                                 if (j == first_sack_index)
1749                                         first_sack_index = j + 1;
1750                         }
1751                 }
1752         }
1753
1754         state->mss_now = tcp_current_mss(sk);
1755         skb = NULL;
1756         i = 0;
1757
1758         if (!tp->sacked_out) {
1759                 /* It's already past, so skip checking against it */
1760                 cache = tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1761         } else {
1762                 cache = tp->recv_sack_cache;
1763                 /* Skip empty blocks in at head of the cache */
1764                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !cache->start_seq &&
1765                        !cache->end_seq)
1766                         cache++;
1767         }
1768
1769         while (i < used_sacks) {
1770                 u32 start_seq = sp[i].start_seq;
1771                 u32 end_seq = sp[i].end_seq;
1772                 bool dup_sack = (found_dup_sack && (i == first_sack_index));
1773                 struct tcp_sack_block *next_dup = NULL;
1774
1775                 if (found_dup_sack && ((i + 1) == first_sack_index))
1776                         next_dup = &sp[i + 1];
1777
1778                 /* Skip too early cached blocks */
1779                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) &&
1780                        !before(start_seq, cache->end_seq))
1781                         cache++;
1782
1783                 /* Can skip some work by looking recv_sack_cache? */
1784                 if (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !dup_sack &&
1785                     after(end_seq, cache->start_seq)) {
1786
1787                         /* Head todo? */
1788                         if (before(start_seq, cache->start_seq)) {
1789                                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, start_seq);
1790                                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup,
1791                                                        state,
1792                                                        start_seq,
1793                                                        cache->start_seq,
1794                                                        dup_sack);
1795                         }
1796
1797                         /* Rest of the block already fully processed? */
1798                         if (!after(end_seq, cache->end_seq))
1799                                 goto advance_sp;
1800
1801                         skb = tcp_maybe_skipping_dsack(skb, sk, next_dup,
1802                                                        state,
1803                                                        cache->end_seq);
1804
1805                         /* ...tail remains todo... */
1806                         if (tcp_highest_sack_seq(tp) == cache->end_seq) {
1807                                 /* ...but better entrypoint exists! */
1808                                 skb = tcp_highest_sack(sk);
1809                                 if (!skb)
1810                                         break;
1811                                 cache++;
1812                                 goto walk;
1813                         }
1814
1815                         skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, cache->end_seq);
1816                         /* Check overlap against next cached too (past this one already) */
1817                         cache++;
1818                         continue;
1819                 }
1820
1821                 if (!before(start_seq, tcp_highest_sack_seq(tp))) {
1822                         skb = tcp_highest_sack(sk);
1823                         if (!skb)
1824                                 break;
1825                 }
1826                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, start_seq);
1827
1828 walk:
1829                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup, state,
1830                                        start_seq, end_seq, dup_sack);
1831
1832 advance_sp:
1833                 i++;
1834         }
1835
1836         /* Clear the head of the cache sack blocks so we can skip it next time */
1837         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache) - used_sacks; i++) {
1838                 tp->recv_sack_cache[i].start_seq = 0;
1839                 tp->recv_sack_cache[i].end_seq = 0;
1840         }
1841         for (j = 0; j < used_sacks; j++)
1842                 tp->recv_sack_cache[i++] = sp[j];
1843
1844         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss || tp->undo_marker)
1845                 tcp_check_sack_reordering(sk, state->reord, 0);
1846
1847         tcp_verify_left_out(tp);
1848 out:
1849
1850 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
1851         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
1852         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
1853         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
1854         WARN_ON((int)tcp_packets_in_flight(tp) < 0);
1855 #endif
1856         return state->flag;
1857 }
1858
1859 /* Limits sacked_out so that sum with lost_out isn't ever larger than
1860  * packets_out. Returns false if sacked_out adjustement wasn't necessary.
1861  */
1862 static bool tcp_limit_reno_sacked(struct tcp_sock *tp)
1863 {
1864         u32 holes;
1865
1866         holes = max(tp->lost_out, 1U);
1867         holes = min(holes, tp->packets_out);
1868
1869         if ((tp->sacked_out + holes) > tp->packets_out) {
1870                 tp->sacked_out = tp->packets_out - holes;
1871                 return true;
1872         }
1873         return false;
1874 }
1875
1876 /* If we receive more dupacks than we expected counting segments
1877  * in assumption of absent reordering, interpret this as reordering.
1878  * The only another reason could be bug in receiver TCP.
1879  */
1880 static void tcp_check_reno_reordering(struct sock *sk, const int addend)
1881 {
1882         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1883
1884         if (!tcp_limit_reno_sacked(tp))
1885                 return;
1886
1887         tp->reordering = min_t(u32, tp->packets_out + addend,
1888                                sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_max_reordering);
1889         tp->reord_seen++;
1890         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRENOREORDER);
1891 }
1892
1893 /* Emulate SACKs for SACKless connection: account for a new dupack. */
1894
1895 static void tcp_add_reno_sack(struct sock *sk, int num_dupack)
1896 {
1897         if (num_dupack) {
1898                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1899                 u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
1900                 s32 delivered;
1901
1902                 tp->sacked_out += num_dupack;
1903                 tcp_check_reno_reordering(sk, 0);
1904                 delivered = tp->sacked_out - prior_sacked;
1905                 if (delivered > 0)
1906                         tp->delivered += delivered;
1907                 tcp_verify_left_out(tp);
1908         }
1909 }
1910
1911 /* Account for ACK, ACKing some data in Reno Recovery phase. */
1912
1913 static void tcp_remove_reno_sacks(struct sock *sk, int acked)
1914 {
1915         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1916
1917         if (acked > 0) {
1918                 /* One ACK acked hole. The rest eat duplicate ACKs. */
1919                 tp->delivered += max_t(int, acked - tp->sacked_out, 1);
1920                 if (acked - 1 >= tp->sacked_out)
1921                         tp->sacked_out = 0;
1922                 else
1923                         tp->sacked_out -= acked - 1;
1924         }
1925         tcp_check_reno_reordering(sk, acked);
1926         tcp_verify_left_out(tp);
1927 }
1928
1929 static inline void tcp_reset_reno_sack(struct tcp_sock *tp)
1930 {
1931         tp->sacked_out = 0;
1932 }
1933
1934 void tcp_clear_retrans(struct tcp_sock *tp)
1935 {
1936         tp->retrans_out = 0;
1937         tp->lost_out = 0;
1938         tp->undo_marker = 0;
1939         tp->undo_retrans = -1;
1940         tp->sacked_out = 0;
1941 }
1942
1943 static inline void tcp_init_undo(struct tcp_sock *tp)
1944 {
1945         tp->undo_marker = tp->snd_una;
1946         /* Retransmission still in flight may cause DSACKs later. */
1947         tp->undo_retrans = tp->retrans_out ? : -1;
1948 }
1949
1950 static bool tcp_is_rack(const struct sock *sk)
1951 {
1952         return sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_recovery & TCP_RACK_LOSS_DETECTION;
1953 }
1954
1955 /* If we detect SACK reneging, forget all SACK information
1956  * and reset tags completely, otherwise preserve SACKs. If receiver
1957  * dropped its ofo queue, we will know this due to reneging detection.
1958  */
1959 static void tcp_timeout_mark_lost(struct sock *sk)
1960 {
1961         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1962         struct sk_buff *skb, *head;
1963         bool is_reneg;                  /* is receiver reneging on SACKs? */
1964
1965         head = tcp_rtx_queue_head(sk);
1966         is_reneg = head && (TCP_SKB_CB(head)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED);
1967         if (is_reneg) {
1968                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSACKRENEGING);
1969                 tp->sacked_out = 0;
1970                 /* Mark SACK reneging until we recover from this loss event. */
1971                 tp->is_sack_reneg = 1;
1972         } else if (tcp_is_reno(tp)) {
1973                 tcp_reset_reno_sack(tp);
1974         }
1975
1976         skb = head;
1977         skb_rbtree_walk_from(skb) {
1978                 if (is_reneg)
1979                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_ACKED;
1980                 else if (tcp_is_rack(sk) && skb != head &&
1981                          tcp_rack_skb_timeout(tp, skb, 0) > 0)
1982                         continue; /* Don't mark recently sent ones lost yet */
1983                 tcp_mark_skb_lost(sk, skb);
1984         }
1985         tcp_verify_left_out(tp);
1986         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
1987 }
1988
1989 /* Enter Loss state. */
1990 void tcp_enter_loss(struct sock *sk)
1991 {
1992         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1993         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1994         struct net *net = sock_net(sk);
1995         bool new_recovery = icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_Recovery;
1996
1997         tcp_timeout_mark_lost(sk);
1998
1999         /* Reduce ssthresh if it has not yet been made inside this window. */
2000         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder ||
2001             !after(tp->high_seq, tp->snd_una) ||
2002             (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss && !icsk->icsk_retransmits)) {
2003                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2004                 tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
2005                 tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2006                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_LOSS);
2007                 tcp_init_undo(tp);
2008         }
2009         tp->snd_cwnd       = tcp_packets_in_flight(tp) + 1;
2010         tp->snd_cwnd_cnt   = 0;
2011         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2012
2013         /* Timeout in disordered state after receiving substantial DUPACKs
2014          * suggests that the degree of reordering is over-estimated.
2015          */
2016         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder &&
2017             tp->sacked_out >= net->ipv4.sysctl_tcp_reordering)
2018                 tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
2019                                        net->ipv4.sysctl_tcp_reordering);
2020         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2021         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2022         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2023
2024         /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 1: retransmit SND.UNA if no previous
2025          * loss recovery is underway except recurring timeout(s) on
2026          * the same SND.UNA (sec 3.2). Disable F-RTO on path MTU probing
2027          */
2028         tp->frto = net->ipv4.sysctl_tcp_frto &&
2029                    (new_recovery || icsk->icsk_retransmits) &&
2030                    !inet_csk(sk)->icsk_mtup.probe_size;
2031 }
2032
2033 /* If ACK arrived pointing to a remembered SACK, it means that our
2034  * remembered SACKs do not reflect real state of receiver i.e.
2035  * receiver _host_ is heavily congested (or buggy).
2036  *
2037  * To avoid big spurious retransmission bursts due to transient SACK
2038  * scoreboard oddities that look like reneging, we give the receiver a
2039  * little time (max(RTT/2, 10ms)) to send us some more ACKs that will
2040  * restore sanity to the SACK scoreboard. If the apparent reneging
2041  * persists until this RTO then we'll clear the SACK scoreboard.
2042  */
2043 static bool tcp_check_sack_reneging(struct sock *sk, int flag)
2044 {
2045         if (flag & FLAG_SACK_RENEGING) {
2046                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2047                 unsigned long delay = max(usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 4),
2048                                           msecs_to_jiffies(10));
2049
2050                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2051                                           delay, TCP_RTO_MAX);
2052                 return true;
2053         }
2054         return false;
2055 }
2056
2057 /* Heurestics to calculate number of duplicate ACKs. There's no dupACKs
2058  * counter when SACK is enabled (without SACK, sacked_out is used for
2059  * that purpose).
2060  *
2061  * With reordering, holes may still be in flight, so RFC3517 recovery
2062  * uses pure sacked_out (total number of SACKed segments) even though
2063  * it violates the RFC that uses duplicate ACKs, often these are equal
2064  * but when e.g. out-of-window ACKs or packet duplication occurs,
2065  * they differ. Since neither occurs due to loss, TCP should really
2066  * ignore them.
2067  */
2068 static inline int tcp_dupack_heuristics(const struct tcp_sock *tp)
2069 {
2070         return tp->sacked_out + 1;
2071 }
2072
2073 /* Linux NewReno/SACK/ECN state machine.
2074  * --------------------------------------
2075  *
2076  * "Open"       Normal state, no dubious events, fast path.
2077  * "Disorder"   In all the respects it is "Open",
2078  *              but requires a bit more attention. It is entered when
2079  *              we see some SACKs or dupacks. It is split of "Open"
2080  *              mainly to move some processing from fast path to slow one.
2081  * "CWR"        CWND was reduced due to some Congestion Notification event.
2082  *              It can be ECN, ICMP source quench, local device congestion.
2083  * "Recovery"   CWND was reduced, we are fast-retransmitting.
2084  * "Loss"       CWND was reduced due to RTO timeout or SACK reneging.
2085  *
2086  * tcp_fastretrans_alert() is entered:
2087  * - each incoming ACK, if state is not "Open"
2088  * - when arrived ACK is unusual, namely:
2089  *      * SACK
2090  *      * Duplicate ACK.
2091  *      * ECN ECE.
2092  *
2093  * Counting packets in flight is pretty simple.
2094  *
2095  *      in_flight = packets_out - left_out + retrans_out
2096  *
2097  *      packets_out is SND.NXT-SND.UNA counted in packets.
2098  *
2099  *      retrans_out is number of retransmitted segments.
2100  *
2101  *      left_out is number of segments left network, but not ACKed yet.
2102  *
2103  *              left_out = sacked_out + lost_out
2104  *
2105  *     sacked_out: Packets, which arrived to receiver out of order
2106  *                 and hence not ACKed. With SACKs this number is simply
2107  *                 amount of SACKed data. Even without SACKs
2108  *                 it is easy to give pretty reliable estimate of this number,
2109  *                 counting duplicate ACKs.
2110  *
2111  *       lost_out: Packets lost by network. TCP has no explicit
2112  *                 "loss notification" feedback from network (for now).
2113  *                 It means that this number can be only _guessed_.
2114  *                 Actually, it is the heuristics to predict lossage that
2115  *                 distinguishes different algorithms.
2116  *
2117  *      F.e. after RTO, when all the queue is considered as lost,
2118  *      lost_out = packets_out and in_flight = retrans_out.
2119  *
2120  *              Essentially, we have now a few algorithms detecting
2121  *              lost packets.
2122  *
2123  *              If the receiver supports SACK:
2124  *
2125  *              RFC6675/3517: It is the conventional algorithm. A packet is
2126  *              considered lost if the number of higher sequence packets
2127  *              SACKed is greater than or equal the DUPACK thoreshold
2128  *              (reordering). This is implemented in tcp_mark_head_lost and
2129  *              tcp_update_scoreboard.
2130  *
2131  *              RACK (draft-ietf-tcpm-rack-01): it is a newer algorithm
2132  *              (2017-) that checks timing instead of counting DUPACKs.
2133  *              Essentially a packet is considered lost if it's not S/ACKed
2134  *              after RTT + reordering_window, where both metrics are
2135  *              dynamically measured and adjusted. This is implemented in
2136  *              tcp_rack_mark_lost.
2137  *
2138  *              If the receiver does not support SACK:
2139  *
2140  *              NewReno (RFC6582): in Recovery we assume that one segment
2141  *              is lost (classic Reno). While we are in Recovery and
2142  *              a partial ACK arrives, we assume that one more packet
2143  *              is lost (NewReno). This heuristics are the same in NewReno
2144  *              and SACK.
2145  *
2146  * Really tricky (and requiring careful tuning) part of algorithm
2147  * is hidden in functions tcp_time_to_recover() and tcp_xmit_retransmit_queue().
2148  * The first determines the moment _when_ we should reduce CWND and,
2149  * hence, slow down forward transmission. In fact, it determines the moment
2150  * when we decide that hole is caused by loss, rather than by a reorder.
2151  *
2152  * tcp_xmit_retransmit_queue() decides, _what_ we should retransmit to fill
2153  * holes, caused by lost packets.
2154  *
2155  * And the most logically complicated part of algorithm is undo
2156  * heuristics. We detect false retransmits due to both too early
2157  * fast retransmit (reordering) and underestimated RTO, analyzing
2158  * timestamps and D-SACKs. When we detect that some segments were
2159  * retransmitted by mistake and CWND reduction was wrong, we undo
2160  * window reduction and abort recovery phase. This logic is hidden
2161  * inside several functions named tcp_try_undo_<something>.
2162  */
2163
2164 /* This function decides, when we should leave Disordered state
2165  * and enter Recovery phase, reducing congestion window.
2166  *
2167  * Main question: may we further continue forward transmission
2168  * with the same cwnd?
2169  */
2170 static bool tcp_time_to_recover(struct sock *sk, int flag)
2171 {
2172         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2173
2174         /* Trick#1: The loss is proven. */
2175         if (tp->lost_out)
2176                 return true;
2177
2178         /* Not-A-Trick#2 : Classic rule... */
2179         if (!tcp_is_rack(sk) && tcp_dupack_heuristics(tp) > tp->reordering)
2180                 return true;
2181
2182         return false;
2183 }
2184
2185 /* Detect loss in event "A" above by marking head of queue up as lost.
2186  * For non-SACK(Reno) senders, the first "packets" number of segments
2187  * are considered lost. For RFC3517 SACK, a segment is considered lost if it
2188  * has at least tp->reordering SACKed seqments above it; "packets" refers to
2189  * the maximum SACKed segments to pass before reaching this limit.
2190  */
2191 static void tcp_mark_head_lost(struct sock *sk, int packets, int mark_head)
2192 {
2193         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2194         struct sk_buff *skb;
2195         int cnt, oldcnt, lost;
2196         unsigned int mss;
2197         /* Use SACK to deduce losses of new sequences sent during recovery */
2198         const u32 loss_high = tcp_is_sack(tp) ?  tp->snd_nxt : tp->high_seq;
2199
2200         WARN_ON(packets > tp->packets_out);
2201         skb = tp->lost_skb_hint;
2202         if (skb) {
2203                 /* Head already handled? */
2204                 if (mark_head && after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una))
2205                         return;
2206                 cnt = tp->lost_cnt_hint;
2207         } else {
2208                 skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
2209                 cnt = 0;
2210         }
2211
2212         skb_rbtree_walk_from(skb) {
2213                 /* TODO: do this better */
2214                 /* this is not the most efficient way to do this... */
2215                 tp->lost_skb_hint = skb;
2216                 tp->lost_cnt_hint = cnt;
2217
2218                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, loss_high))
2219                         break;
2220
2221                 oldcnt = cnt;
2222                 if (tcp_is_reno(tp) ||
2223                     (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
2224                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
2225
2226                 if (cnt > packets) {
2227                         if (tcp_is_sack(tp) ||
2228                             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) ||
2229                             (oldcnt >= packets))
2230                                 break;
2231
2232                         mss = tcp_skb_mss(skb);
2233                         /* If needed, chop off the prefix to mark as lost. */
2234                         lost = (packets - oldcnt) * mss;
2235                         if (lost < skb->len &&
2236                             tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
2237                                          lost, mss, GFP_ATOMIC) < 0)
2238                                 break;
2239                         cnt = packets;
2240                 }
2241
2242                 tcp_skb_mark_lost(tp, skb);
2243
2244                 if (mark_head)
2245                         break;
2246         }
2247         tcp_verify_left_out(tp);
2248 }
2249
2250 /* Account newly detected lost packet(s) */
2251
2252 static void tcp_update_scoreboard(struct sock *sk, int fast_rexmit)
2253 {
2254         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2255
2256         if (tcp_is_sack(tp)) {
2257                 int sacked_upto = tp->sacked_out - tp->reordering;
2258                 if (sacked_upto >= 0)
2259                         tcp_mark_head_lost(sk, sacked_upto, 0);
2260                 else if (fast_rexmit)
2261                         tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2262         }
2263 }
2264
2265 static bool tcp_tsopt_ecr_before(const struct tcp_sock *tp, u32 when)
2266 {
2267         return tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2268                before(tp->rx_opt.rcv_tsecr, when);
2269 }
2270
2271 /* skb is spurious retransmitted if the returned timestamp echo
2272  * reply is prior to the skb transmission time
2273  */
2274 static bool tcp_skb_spurious_retrans(const struct tcp_sock *tp,
2275                                      const struct sk_buff *skb)
2276 {
2277         return (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS) &&
2278                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tcp_skb_timestamp(skb));
2279 }
2280
2281 /* Nothing was retransmitted or returned timestamp is less
2282  * than timestamp of the first retransmission.
2283  */
2284 static inline bool tcp_packet_delayed(const struct tcp_sock *tp)
2285 {
2286         return tp->retrans_stamp &&
2287                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tp->retrans_stamp);
2288 }
2289
2290 /* Undo procedures. */
2291
2292 /* We can clear retrans_stamp when there are no retransmissions in the
2293  * window. It would seem that it is trivially available for us in
2294  * tp->retrans_out, however, that kind of assumptions doesn't consider
2295  * what will happen if errors occur when sending retransmission for the
2296  * second time. ...It could the that such segment has only
2297  * TCPCB_EVER_RETRANS set at the present time. It seems that checking
2298  * the head skb is enough except for some reneging corner cases that
2299  * are not worth the effort.
2300  *
2301  * Main reason for all this complexity is the fact that connection dying
2302  * time now depends on the validity of the retrans_stamp, in particular,
2303  * that successive retransmissions of a segment must not advance
2304  * retrans_stamp under any conditions.
2305  */
2306 static bool tcp_any_retrans_done(const struct sock *sk)
2307 {
2308         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2309         struct sk_buff *skb;
2310
2311         if (tp->retrans_out)
2312                 return true;
2313
2314         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
2315         if (unlikely(skb && TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS))
2316                 return true;
2317
2318         return false;
2319 }
2320
2321 static void DBGUNDO(struct sock *sk, const char *msg)
2322 {
2323 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
2324         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2325         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
2326
2327         if (sk->sk_family == AF_INET) {
2328                 pr_debug("Undo %s %pI4/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2329                          msg,
2330                          &inet->inet_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2331                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2332                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2333                          tp->packets_out);
2334         }
2335 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
2336         else if (sk->sk_family == AF_INET6) {
2337                 pr_debug("Undo %s %pI6/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2338                          msg,
2339                          &sk->sk_v6_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2340                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2341                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2342                          tp->packets_out);
2343         }
2344 #endif
2345 #endif
2346 }
2347
2348 static void tcp_undo_cwnd_reduction(struct sock *sk, bool unmark_loss)
2349 {
2350         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2351
2352         if (unmark_loss) {
2353                 struct sk_buff *skb;
2354
2355                 skb_rbtree_walk(skb, &sk->tcp_rtx_queue) {
2356                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
2357                 }
2358                 tp->lost_out = 0;
2359                 tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2360         }
2361
2362         if (tp->prior_ssthresh) {
2363                 const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2364
2365                 tp->snd_cwnd = icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd(sk);
2366
2367                 if (tp->prior_ssthresh > tp->snd_ssthresh) {
2368                         tp->snd_ssthresh = tp->prior_ssthresh;
2369                         tcp_ecn_withdraw_cwr(tp);
2370                 }
2371         }
2372         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2373         tp->undo_marker = 0;
2374         tp->rack.advanced = 1; /* Force RACK to re-exam losses */
2375 }
2376
2377 static inline bool tcp_may_undo(const struct tcp_sock *tp)
2378 {
2379         return tp->undo_marker && (!tp->undo_retrans || tcp_packet_delayed(tp));
2380 }
2381
2382 /* People celebrate: "We love our President!" */
2383 static bool tcp_try_undo_recovery(struct sock *sk)
2384 {
2385         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2386
2387         if (tcp_may_undo(tp)) {
2388                 int mib_idx;
2389
2390                 /* Happy end! We did not retransmit anything
2391                  * or our original transmission succeeded.
2392                  */
2393                 DBGUNDO(sk, inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss ? "loss" : "retrans");
2394                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2395                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
2396                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO;
2397                 else
2398                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFULLUNDO;
2399
2400                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2401         } else if (tp->rack.reo_wnd_persist) {
2402                 tp->rack.reo_wnd_persist--;
2403         }
2404         if (tp->snd_una == tp->high_seq && tcp_is_reno(tp)) {
2405                 /* Hold old state until something *above* high_seq
2406                  * is ACKed. For Reno it is MUST to prevent false
2407                  * fast retransmits (RFC2582). SACK TCP is safe. */
2408                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2409                         tp->retrans_stamp = 0;
2410                 return true;
2411         }
2412         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2413         tp->is_sack_reneg = 0;
2414         return false;
2415 }
2416
2417 /* Try to undo cwnd reduction, because D-SACKs acked all retransmitted data */
2418 static bool tcp_try_undo_dsack(struct sock *sk)
2419 {
2420         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2421
2422         if (tp->undo_marker && !tp->undo_retrans) {
2423                 tp->rack.reo_wnd_persist = min(TCP_RACK_RECOVERY_THRESH,
2424                                                tp->rack.reo_wnd_persist + 1);
2425                 DBGUNDO(sk, "D-SACK");
2426                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2427                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKUNDO);
2428                 return true;
2429         }
2430         return false;
2431 }
2432
2433 /* Undo during loss recovery after partial ACK or using F-RTO. */
2434 static bool tcp_try_undo_loss(struct sock *sk, bool frto_undo)
2435 {
2436         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2437
2438         if (frto_undo || tcp_may_undo(tp)) {
2439                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2440
2441                 DBGUNDO(sk, "partial loss");
2442                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO);
2443                 if (frto_undo)
2444                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2445                                         LINUX_MIB_TCPSPURIOUSRTOS);
2446                 inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2447                 if (frto_undo || tcp_is_sack(tp)) {
2448                         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2449                         tp->is_sack_reneg = 0;
2450                 }
2451                 return true;
2452         }
2453         return false;
2454 }
2455
2456 /* The cwnd reduction in CWR and Recovery uses the PRR algorithm in RFC 6937.
2457  * It computes the number of packets to send (sndcnt) based on packets newly
2458  * delivered:
2459  *   1) If the packets in flight is larger than ssthresh, PRR spreads the
2460  *      cwnd reductions across a full RTT.
2461  *   2) Otherwise PRR uses packet conservation to send as much as delivered.
2462  *      But when the retransmits are acked without further losses, PRR
2463  *      slow starts cwnd up to ssthresh to speed up the recovery.
2464  */
2465 static void tcp_init_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2466 {
2467         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2468
2469         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2470         tp->tlp_high_seq = 0;
2471         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2472         tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
2473         tp->prr_delivered = 0;
2474         tp->prr_out = 0;
2475         tp->snd_ssthresh = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2476         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2477 }
2478
2479 void tcp_cwnd_reduction(struct sock *sk, int newly_acked_sacked, int flag)
2480 {
2481         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2482         int sndcnt = 0;
2483         int delta = tp->snd_ssthresh - tcp_packets_in_flight(tp);
2484
2485         if (newly_acked_sacked <= 0 || WARN_ON_ONCE(!tp->prior_cwnd))
2486                 return;
2487
2488         tp->prr_delivered += newly_acked_sacked;
2489         if (delta < 0) {
2490                 u64 dividend = (u64)tp->snd_ssthresh * tp->prr_delivered +
2491                                tp->prior_cwnd - 1;
2492                 sndcnt = div_u64(dividend, tp->prior_cwnd) - tp->prr_out;
2493         } else if ((flag & (FLAG_RETRANS_DATA_ACKED | FLAG_LOST_RETRANS)) ==
2494                    FLAG_RETRANS_DATA_ACKED) {
2495                 sndcnt = min_t(int, delta,
2496                                max_t(int, tp->prr_delivered - tp->prr_out,
2497                                      newly_acked_sacked) + 1);
2498         } else {
2499                 sndcnt = min(delta, newly_acked_sacked);
2500         }
2501         /* Force a fast retransmit upon entering fast recovery */
2502         sndcnt = max(sndcnt, (tp->prr_out ? 0 : 1));
2503         tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + sndcnt;
2504 }
2505
2506 static inline void tcp_end_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2507 {
2508         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2509
2510         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
2511                 return;
2512
2513         /* Reset cwnd to ssthresh in CWR or Recovery (unless it's undone) */
2514         if (tp->snd_ssthresh < TCP_INFINITE_SSTHRESH &&
2515             (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_CWR || tp->undo_marker)) {
2516                 tp->snd_cwnd = tp->snd_ssthresh;
2517                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2518         }
2519         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_COMPLETE_CWR);
2520 }
2521
2522 /* Enter CWR state. Disable cwnd undo since congestion is proven with ECN */
2523 void tcp_enter_cwr(struct sock *sk)
2524 {
2525         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2526
2527         tp->prior_ssthresh = 0;
2528         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
2529                 tp->undo_marker = 0;
2530                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2531                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
2532         }
2533 }
2534 EXPORT_SYMBOL(tcp_enter_cwr);
2535
2536 static void tcp_try_keep_open(struct sock *sk)
2537 {
2538         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2539         int state = TCP_CA_Open;
2540
2541         if (tcp_left_out(tp) || tcp_any_retrans_done(sk))
2542                 state = TCP_CA_Disorder;
2543
2544         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != state) {
2545                 tcp_set_ca_state(sk, state);
2546                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2547         }
2548 }
2549
2550 static void tcp_try_to_open(struct sock *sk, int flag)
2551 {
2552         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2553
2554         tcp_verify_left_out(tp);
2555
2556         if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2557                 tp->retrans_stamp = 0;
2558
2559         if (flag & FLAG_ECE)
2560                 tcp_enter_cwr(sk);
2561
2562         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR) {
2563                 tcp_try_keep_open(sk);
2564         }
2565 }
2566
2567 static void tcp_mtup_probe_failed(struct sock *sk)
2568 {
2569         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2570
2571         icsk->icsk_mtup.search_high = icsk->icsk_mtup.probe_size - 1;
2572         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2573         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPFAIL);
2574 }
2575
2576 static void tcp_mtup_probe_success(struct sock *sk)
2577 {
2578         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2579         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2580
2581         /* FIXME: breaks with very large cwnd */
2582         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2583         tp->snd_cwnd = tp->snd_cwnd *
2584                        tcp_mss_to_mtu(sk, tp->mss_cache) /
2585                        icsk->icsk_mtup.probe_size;
2586         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2587         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2588         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2589
2590         icsk->icsk_mtup.search_low = icsk->icsk_mtup.probe_size;
2591         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2592         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
2593         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPSUCCESS);
2594 }
2595
2596 /* Do a simple retransmit without using the backoff mechanisms in
2597  * tcp_timer. This is used for path mtu discovery.
2598  * The socket is already locked here.
2599  */
2600 void tcp_simple_retransmit(struct sock *sk)
2601 {
2602         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2603         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2604         struct sk_buff *skb;
2605         unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
2606
2607         skb_rbtree_walk(skb, &sk->tcp_rtx_queue) {
2608                 if (tcp_skb_seglen(skb) > mss &&
2609                     !(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
2610                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2611                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
2612                                 tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
2613                         }
2614                         tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(tp, skb);
2615                 }
2616         }
2617
2618         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2619
2620         if (!tp->lost_out)
2621                 return;
2622
2623         if (tcp_is_reno(tp))
2624                 tcp_limit_reno_sacked(tp);
2625
2626         tcp_verify_left_out(tp);
2627
2628         /* Don't muck with the congestion window here.
2629          * Reason is that we do not increase amount of _data_
2630          * in network, but units changed and effective
2631          * cwnd/ssthresh really reduced now.
2632          */
2633         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) {
2634                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2635                 tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2636                 tp->prior_ssthresh = 0;
2637                 tp->undo_marker = 0;
2638                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2639         }
2640         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2641 }
2642 EXPORT_SYMBOL(tcp_simple_retransmit);
2643
2644 void tcp_enter_recovery(struct sock *sk, bool ece_ack)
2645 {
2646         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2647         int mib_idx;
2648
2649         if (tcp_is_reno(tp))
2650                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENORECOVERY;
2651         else
2652                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKRECOVERY;
2653
2654         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2655
2656         tp->prior_ssthresh = 0;
2657         tcp_init_undo(tp);
2658
2659         if (!tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
2660                 if (!ece_ack)
2661                         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2662                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2663         }
2664         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Recovery);
2665 }
2666
2667 /* Process an ACK in CA_Loss state. Move to CA_Open if lost data are
2668  * recovered or spurious. Otherwise retransmits more on partial ACKs.
2669  */
2670 static void tcp_process_loss(struct sock *sk, int flag, int num_dupack,
2671                              int *rexmit)
2672 {
2673         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2674         bool recovered = !before(tp->snd_una, tp->high_seq);
2675
2676         if ((flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED || rcu_access_pointer(tp->fastopen_rsk)) &&
2677             tcp_try_undo_loss(sk, false))
2678                 return;
2679
2680         if (tp->frto) { /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 (sack enhanced version). */
2681                 /* Step 3.b. A timeout is spurious if not all data are
2682                  * lost, i.e., never-retransmitted data are (s)acked.
2683                  */
2684                 if ((flag & FLAG_ORIG_SACK_ACKED) &&
2685                     tcp_try_undo_loss(sk, true))
2686                         return;
2687
2688                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq)) {
2689                         if (flag & FLAG_DATA_SACKED || num_dupack)
2690                                 tp->frto = 0; /* Step 3.a. loss was real */
2691                 } else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED && !recovered) {
2692                         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2693                         /* Step 2.b. Try send new data (but deferred until cwnd
2694                          * is updated in tcp_ack()). Otherwise fall back to
2695                          * the conventional recovery.
2696                          */
2697                         if (!tcp_write_queue_empty(sk) &&
2698                             after(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt)) {
2699                                 *rexmit = REXMIT_NEW;
2700                                 return;
2701                         }
2702                         tp->frto = 0;
2703                 }
2704         }
2705
2706         if (recovered) {
2707                 /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 2.a and 1st part of step 3.a */
2708                 tcp_try_undo_recovery(sk);
2709                 return;
2710         }
2711         if (tcp_is_reno(tp)) {
2712                 /* A Reno DUPACK means new data in F-RTO step 2.b above are
2713                  * delivered. Lower inflight to clock out (re)tranmissions.
2714                  */
2715                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq) && num_dupack)
2716                         tcp_add_reno_sack(sk, num_dupack);
2717                 else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2718                         tcp_reset_reno_sack(tp);
2719         }
2720         *rexmit = REXMIT_LOST;
2721 }
2722
2723 /* Undo during fast recovery after partial ACK. */
2724 static bool tcp_try_undo_partial(struct sock *sk, u32 prior_snd_una)
2725 {
2726         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2727
2728         if (tp->undo_marker && tcp_packet_delayed(tp)) {
2729                 /* Plain luck! Hole if filled with delayed
2730                  * packet, rather than with a retransmit. Check reordering.
2731                  */
2732                 tcp_check_sack_reordering(sk, prior_snd_una, 1);
2733
2734                 /* We are getting evidence that the reordering degree is higher
2735                  * than we realized. If there are no retransmits out then we
2736                  * can undo. Otherwise we clock out new packets but do not
2737                  * mark more packets lost or retransmit more.
2738                  */
2739                 if (tp->retrans_out)
2740                         return true;
2741
2742                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2743                         tp->retrans_stamp = 0;
2744
2745                 DBGUNDO(sk, "partial recovery");
2746                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2747                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPARTIALUNDO);
2748                 tcp_try_keep_open(sk);
2749                 return true;
2750         }
2751         return false;
2752 }
2753
2754 static void tcp_identify_packet_loss(struct sock *sk, int *ack_flag)
2755 {
2756         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2757
2758         if (tcp_rtx_queue_empty(sk))
2759                 return;
2760
2761         if (unlikely(tcp_is_reno(tp))) {
2762                 tcp_newreno_mark_lost(sk, *ack_flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED);
2763         } else if (tcp_is_rack(sk)) {
2764                 u32 prior_retrans = tp->retrans_out;
2765
2766                 tcp_rack_mark_lost(sk);
2767                 if (prior_retrans > tp->retrans_out)
2768                         *ack_flag |= FLAG_LOST_RETRANS;
2769         }
2770 }
2771
2772 static bool tcp_force_fast_retransmit(struct sock *sk)
2773 {
2774         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2775
2776         return after(tcp_highest_sack_seq(tp),
2777                      tp->snd_una + tp->reordering * tp->mss_cache);
2778 }
2779
2780 /* Process an event, which can update packets-in-flight not trivially.
2781  * Main goal of this function is to calculate new estimate for left_out,
2782  * taking into account both packets sitting in receiver's buffer and
2783  * packets lost by network.
2784  *
2785  * Besides that it updates the congestion state when packet loss or ECN
2786  * is detected. But it does not reduce the cwnd, it is done by the
2787  * congestion control later.
2788  *
2789  * It does _not_ decide what to send, it is made in function
2790  * tcp_xmit_retransmit_queue().
2791  */
2792 static void tcp_fastretrans_alert(struct sock *sk, const u32 prior_snd_una,
2793                                   int num_dupack, int *ack_flag, int *rexmit)
2794 {
2795         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2796         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2797         int fast_rexmit = 0, flag = *ack_flag;
2798         bool do_lost = num_dupack || ((flag & FLAG_DATA_SACKED) &&
2799                                       tcp_force_fast_retransmit(sk));
2800
2801         if (!tp->packets_out && tp->sacked_out)
2802                 tp->sacked_out = 0;
2803
2804         /* Now state machine starts.
2805          * A. ECE, hence prohibit cwnd undoing, the reduction is required. */
2806         if (flag & FLAG_ECE)
2807                 tp->prior_ssthresh = 0;
2808
2809         /* B. In all the states check for reneging SACKs. */
2810         if (tcp_check_sack_reneging(sk, flag))
2811                 return;
2812
2813         /* C. Check consistency of the current state. */
2814         tcp_verify_left_out(tp);
2815
2816         /* D. Check state exit conditions. State can be terminated
2817          *    when high_seq is ACKed. */
2818         if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open) {
2819                 WARN_ON(tp->retrans_out != 0);
2820                 tp->retrans_stamp = 0;
2821         } else if (!before(tp->snd_una, tp->high_seq)) {
2822                 switch (icsk->icsk_ca_state) {
2823                 case TCP_CA_CWR:
2824                         /* CWR is to be held something *above* high_seq
2825                          * is ACKed for CWR bit to reach receiver. */
2826                         if (tp->snd_una != tp->high_seq) {
2827                                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2828                                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2829                         }
2830                         break;
2831
2832                 case TCP_CA_Recovery:
2833                         if (tcp_is_reno(tp))
2834                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2835                         if (tcp_try_undo_recovery(sk))
2836                                 return;
2837                         tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2838                         break;
2839                 }
2840         }
2841
2842         /* E. Process state. */
2843         switch (icsk->icsk_ca_state) {
2844         case TCP_CA_Recovery:
2845                 if (!(flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) {
2846                         if (tcp_is_reno(tp))
2847                                 tcp_add_reno_sack(sk, num_dupack);
2848                 } else {
2849                         if (tcp_try_undo_partial(sk, prior_snd_una))
2850                                 return;
2851                         /* Partial ACK arrived. Force fast retransmit. */
2852                         do_lost = tcp_is_reno(tp) ||
2853                                   tcp_force_fast_retransmit(sk);
2854                 }
2855                 if (tcp_try_undo_dsack(sk)) {
2856                         tcp_try_keep_open(sk);
2857                         return;
2858                 }
2859                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
2860                 break;
2861         case TCP_CA_Loss:
2862                 tcp_process_loss(sk, flag, num_dupack, rexmit);
2863                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
2864                 if (!(icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open ||
2865                       (*ack_flag & FLAG_LOST_RETRANS)))
2866                         return;
2867                 /* Change state if cwnd is undone or retransmits are lost */
2868                 fallthrough;
2869         default:
2870                 if (tcp_is_reno(tp)) {
2871                         if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2872                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2873                         tcp_add_reno_sack(sk, num_dupack);
2874                 }
2875
2876                 if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder)
2877                         tcp_try_undo_dsack(sk);
2878
2879                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
2880                 if (!tcp_time_to_recover(sk, flag)) {
2881                         tcp_try_to_open(sk, flag);
2882                         return;
2883                 }
2884
2885                 /* MTU probe failure: don't reduce cwnd */
2886                 if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR &&
2887                     icsk->icsk_mtup.probe_size &&
2888                     tp->snd_una == tp->mtu_probe.probe_seq_start) {
2889                         tcp_mtup_probe_failed(sk);
2890                         /* Restores the reduction we did in tcp_mtup_probe() */
2891                         tp->snd_cwnd++;
2892                         tcp_simple_retransmit(sk);
2893                         return;
2894                 }
2895
2896                 /* Otherwise enter Recovery state */
2897                 tcp_enter_recovery(sk, (flag & FLAG_ECE));
2898                 fast_rexmit = 1;
2899         }
2900
2901         if (!tcp_is_rack(sk) && do_lost)
2902                 tcp_update_scoreboard(sk, fast_rexmit);
2903         *rexmit = REXMIT_LOST;
2904 }
2905
2906 static void tcp_update_rtt_min(struct sock *sk, u32 rtt_us, const int flag)
2907 {
2908         u32 wlen = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_rtt_wlen * HZ;
2909         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2910
2911         if ((flag & FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED) && rtt_us > tcp_min_rtt(tp)) {
2912                 /* If the remote keeps returning delayed ACKs, eventually
2913                  * the min filter would pick it up and overestimate the
2914                  * prop. delay when it expires. Skip suspected delayed ACKs.
2915                  */
2916                 return;
2917         }
2918         minmax_running_min(&tp->rtt_min, wlen, tcp_jiffies32,
2919                            rtt_us ? : jiffies_to_usecs(1));
2920 }
2921
2922 static bool tcp_ack_update_rtt(struct sock *sk, const int flag,
2923                                long seq_rtt_us, long sack_rtt_us,
2924                                long ca_rtt_us, struct rate_sample *rs)
2925 {
2926         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2927
2928         /* Prefer RTT measured from ACK's timing to TS-ECR. This is because
2929          * broken middle-boxes or peers may corrupt TS-ECR fields. But
2930          * Karn's algorithm forbids taking RTT if some retransmitted data
2931          * is acked (RFC6298).
2932          */
2933         if (seq_rtt_us < 0)
2934                 seq_rtt_us = sack_rtt_us;
2935
2936         /* RTTM Rule: A TSecr value received in a segment is used to
2937          * update the averaged RTT measurement only if the segment
2938          * acknowledges some new data, i.e., only if it advances the
2939          * left edge of the send window.
2940          * See draft-ietf-tcplw-high-performance-00, section 3.3.
2941          */
2942         if (seq_rtt_us < 0 && tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2943             flag & FLAG_ACKED) {
2944                 u32 delta = tcp_time_stamp(tp) - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
2945
2946                 if (likely(delta < INT_MAX / (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ))) {
2947                         seq_rtt_us = delta * (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
2948                         ca_rtt_us = seq_rtt_us;
2949                 }
2950         }
2951         rs->rtt_us = ca_rtt_us; /* RTT of last (S)ACKed packet (or -1) */
2952         if (seq_rtt_us < 0)
2953                 return false;
2954
2955         /* ca_rtt_us >= 0 is counting on the invariant that ca_rtt_us is
2956          * always taken together with ACK, SACK, or TS-opts. Any negative
2957          * values will be skipped with the seq_rtt_us < 0 check above.
2958          */
2959         tcp_update_rtt_min(sk, ca_rtt_us, flag);
2960         tcp_rtt_estimator(sk, seq_rtt_us);
2961         tcp_set_rto(sk);
2962
2963         /* RFC6298: only reset backoff on valid RTT measurement. */
2964         inet_csk(sk)->icsk_backoff = 0;
2965         return true;
2966 }
2967
2968 /* Compute time elapsed between (last) SYNACK and the ACK completing 3WHS. */
2969 void tcp_synack_rtt_meas(struct sock *sk, struct request_sock *req)
2970 {
2971         struct rate_sample rs;
2972         long rtt_us = -1L;
2973
2974         if (req && !req->num_retrans && tcp_rsk(req)->snt_synack)
2975                 rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tcp_clock_us(), tcp_rsk(req)->snt_synack);
2976
2977         tcp_ack_update_rtt(sk, FLAG_SYN_ACKED, rtt_us, -1L, rtt_us, &rs);
2978 }
2979
2980
2981 static void tcp_cong_avoid(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked)
2982 {
2983         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2984
2985         icsk->icsk_ca_ops->cong_avoid(sk, ack, acked);
2986         tcp_sk(sk)->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2987 }
2988
2989 /* Restart timer after forward progress on connection.
2990  * RFC2988 recommends to restart timer to now+rto.
2991  */
2992 void tcp_rearm_rto(struct sock *sk)
2993 {
2994         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2995         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2996
2997         /* If the retrans timer is currently being used by Fast Open
2998          * for SYN-ACK retrans purpose, stay put.
2999          */
3000         if (rcu_access_pointer(tp->fastopen_rsk))
3001                 return;
3002
3003         if (!tp->packets_out) {
3004                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS);
3005         } else {
3006                 u32 rto = inet_csk(sk)->icsk_rto;
3007                 /* Offset the time elapsed after installing regular RTO */
3008                 if (icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_REO_TIMEOUT ||
3009                     icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
3010                         s64 delta_us = tcp_rto_delta_us(sk);
3011                         /* delta_us may not be positive if the socket is locked
3012                          * when the retrans timer fires and is rescheduled.
3013                          */
3014                         rto = usecs_to_jiffies(max_t(int, delta_us, 1));
3015                 }
3016                 tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS, rto,
3017                                      TCP_RTO_MAX, tcp_rtx_queue_head(sk));
3018         }
3019 }
3020
3021 /* Try to schedule a loss probe; if that doesn't work, then schedule an RTO. */
3022 static void tcp_set_xmit_timer(struct sock *sk)
3023 {
3024         if (!tcp_schedule_loss_probe(sk, true))
3025                 tcp_rearm_rto(sk);
3026 }
3027
3028 /* If we get here, the whole TSO packet has not been acked. */
3029 static u32 tcp_tso_acked(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3030 {
3031         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3032         u32 packets_acked;
3033
3034         BUG_ON(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una));
3035
3036         packets_acked = tcp_skb_pcount(skb);
3037         if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3038                 return 0;
3039         packets_acked -= tcp_skb_pcount(skb);
3040
3041         if (packets_acked) {
3042                 BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) == 0);
3043                 BUG_ON(!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq));
3044         }
3045
3046         return packets_acked;
3047 }
3048
3049 static void tcp_ack_tstamp(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
3050                            u32 prior_snd_una)
3051 {
3052         const struct skb_shared_info *shinfo;
3053
3054         /* Avoid cache line misses to get skb_shinfo() and shinfo->tx_flags */
3055         if (likely(!TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack))
3056                 return;
3057
3058         shinfo = skb_shinfo(skb);
3059         if (!before(shinfo->tskey, prior_snd_una) &&
3060             before(shinfo->tskey, tcp_sk(sk)->snd_una)) {
3061                 tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3062                         __skb_tstamp_tx(skb, NULL, sk, SCM_TSTAMP_ACK);
3063                 } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3064         }
3065 }
3066
3067 /* Remove acknowledged frames from the retransmission queue. If our packet
3068  * is before the ack sequence we can discard it as it's confirmed to have
3069  * arrived at the other end.
3070  */
3071 static int tcp_clean_rtx_queue(struct sock *sk, u32 prior_fack,
3072                                u32 prior_snd_una,
3073                                struct tcp_sacktag_state *sack)
3074 {
3075         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3076         u64 first_ackt, last_ackt;
3077         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3078         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
3079         u32 reord = tp->snd_nxt; /* lowest acked un-retx un-sacked seq */
3080         struct sk_buff *skb, *next;
3081         bool fully_acked = true;
3082         long sack_rtt_us = -1L;
3083         long seq_rtt_us = -1L;
3084         long ca_rtt_us = -1L;
3085         u32 pkts_acked = 0;
3086         u32 last_in_flight = 0;
3087         bool rtt_update;
3088         int flag = 0;
3089
3090         first_ackt = 0;
3091
3092         for (skb = skb_rb_first(&sk->tcp_rtx_queue); skb; skb = next) {
3093                 struct tcp_skb_cb *scb = TCP_SKB_CB(skb);
3094                 const u32 start_seq = scb->seq;
3095                 u8 sacked = scb->sacked;
3096                 u32 acked_pcount;
3097
3098                 tcp_ack_tstamp(sk, skb, prior_snd_una);
3099
3100                 /* Determine how many packets and what bytes were acked, tso and else */
3101                 if (after(scb->end_seq, tp->snd_una)) {
3102                         if (tcp_skb_pcount(skb) == 1 ||
3103                             !after(tp->snd_una, scb->seq))
3104                                 break;
3105
3106                         acked_pcount = tcp_tso_acked(sk, skb);
3107                         if (!acked_pcount)
3108                                 break;
3109                         fully_acked = false;
3110                 } else {
3111                         acked_pcount = tcp_skb_pcount(skb);
3112                 }
3113
3114                 if (unlikely(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
3115                         if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
3116                                 tp->retrans_out -= acked_pcount;
3117                         flag |= FLAG_RETRANS_DATA_ACKED;
3118                 } else if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
3119                         last_ackt = tcp_skb_timestamp_us(skb);
3120                         WARN_ON_ONCE(last_ackt == 0);
3121                         if (!first_ackt)
3122                                 first_ackt = last_ackt;
3123
3124                         last_in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight;
3125                         if (before(start_seq, reord))
3126                                 reord = start_seq;
3127                         if (!after(scb->end_seq, tp->high_seq))
3128                                 flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3129                 }
3130
3131                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) {
3132                         tp->sacked_out -= acked_pcount;
3133                 } else if (tcp_is_sack(tp)) {
3134                         tp->delivered += acked_pcount;
3135                         if (!tcp_skb_spurious_retrans(tp, skb))
3136                                 tcp_rack_advance(tp, sacked, scb->end_seq,
3137                                                  tcp_skb_timestamp_us(skb));
3138                 }
3139                 if (sacked & TCPCB_LOST)
3140                         tp->lost_out -= acked_pcount;
3141
3142                 tp->packets_out -= acked_pcount;
3143                 pkts_acked += acked_pcount;
3144                 tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, sack->rate);
3145
3146                 /* Initial outgoing SYN's get put onto the write_queue
3147                  * just like anything else we transmit.  It is not
3148                  * true data, and if we misinform our callers that
3149                  * this ACK acks real data, we will erroneously exit
3150                  * connection startup slow start one packet too
3151                  * quickly.  This is severely frowned upon behavior.
3152                  */
3153                 if (likely(!(scb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
3154                         flag |= FLAG_DATA_ACKED;
3155                 } else {
3156                         flag |= FLAG_SYN_ACKED;
3157                         tp->retrans_stamp = 0;
3158                 }
3159
3160                 if (!fully_acked)
3161                         break;
3162
3163                 next = skb_rb_next(skb);
3164                 if (unlikely(skb == tp->retransmit_skb_hint))
3165                         tp->retransmit_skb_hint = NULL;
3166                 if (unlikely(skb == tp->lost_skb_hint))
3167                         tp->lost_skb_hint = NULL;
3168                 tcp_highest_sack_replace(sk, skb, next);
3169                 tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
3170         }
3171
3172         if (!skb)
3173                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3174
3175         if (likely(between(tp->snd_up, prior_snd_una, tp->snd_una)))
3176                 tp->snd_up = tp->snd_una;
3177
3178         if (skb && (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
3179                 flag |= FLAG_SACK_RENEGING;
3180
3181         if (likely(first_ackt) && !(flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)) {
3182                 seq_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, first_ackt);
3183                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, last_ackt);
3184
3185                 if (pkts_acked == 1 && last_in_flight < tp->mss_cache &&
3186                     last_in_flight && !prior_sacked && fully_acked &&
3187                     sack->rate->prior_delivered + 1 == tp->delivered &&
3188                     !(flag & (FLAG_CA_ALERT | FLAG_SYN_ACKED))) {
3189                         /* Conservatively mark a delayed ACK. It's typically
3190                          * from a lone runt packet over the round trip to
3191                          * a receiver w/o out-of-order or CE events.
3192                          */
3193                         flag |= FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED;
3194                 }
3195         }
3196         if (sack->first_sackt) {
3197                 sack_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->first_sackt);
3198                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->last_sackt);
3199         }
3200         rtt_update = tcp_ack_update_rtt(sk, flag, seq_rtt_us, sack_rtt_us,
3201                                         ca_rtt_us, sack->rate);
3202
3203         if (flag & FLAG_ACKED) {
3204                 flag |= FLAG_SET_XMIT_TIMER;  /* set TLP or RTO timer */
3205                 if (unlikely(icsk->icsk_mtup.probe_size &&
3206                              !after(tp->mtu_probe.probe_seq_end, tp->snd_una))) {
3207                         tcp_mtup_probe_success(sk);
3208                 }
3209
3210                 if (tcp_is_reno(tp)) {
3211                         tcp_remove_reno_sacks(sk, pkts_acked);
3212
3213                         /* If any of the cumulatively ACKed segments was
3214                          * retransmitted, non-SACK case cannot confirm that
3215                          * progress was due to original transmission due to
3216                          * lack of TCPCB_SACKED_ACKED bits even if some of
3217                          * the packets may have been never retransmitted.
3218                          */
3219                         if (flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)
3220                                 flag &= ~FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3221                 } else {
3222                         int delta;
3223
3224                         /* Non-retransmitted hole got filled? That's reordering */
3225                         if (before(reord, prior_fack))
3226                                 tcp_check_sack_reordering(sk, reord, 0);
3227
3228                         delta = prior_sacked - tp->sacked_out;
3229                         tp->lost_cnt_hint -= min(tp->lost_cnt_hint, delta);
3230                 }
3231         } else if (skb && rtt_update && sack_rtt_us >= 0 &&
3232                    sack_rtt_us > tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp,
3233                                                     tcp_skb_timestamp_us(skb))) {
3234                 /* Do not re-arm RTO if the sack RTT is measured from data sent
3235                  * after when the head was last (re)transmitted. Otherwise the
3236                  * timeout may continue to extend in loss recovery.
3237                  */
3238                 flag |= FLAG_SET_XMIT_TIMER;  /* set TLP or RTO timer */
3239         }
3240
3241         if (icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked) {
3242                 struct ack_sample sample = { .pkts_acked = pkts_acked,
3243                                              .rtt_us = sack->rate->rtt_us,
3244                                              .in_flight = last_in_flight };
3245
3246                 icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked(sk, &sample);
3247         }
3248
3249 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3250         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
3251         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
3252         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
3253         if (!tp->packets_out && tcp_is_sack(tp)) {
3254                 icsk = inet_csk(sk);
3255                 if (tp->lost_out) {
3256                         pr_debug("Leak l=%u %d\n",
3257                                  tp->lost_out, icsk->icsk_ca_state);
3258                         tp->lost_out = 0;
3259                 }
3260                 if (tp->sacked_out) {
3261                         pr_debug("Leak s=%u %d\n",
3262                                  tp->sacked_out, icsk->icsk_ca_state);
3263                         tp->sacked_out = 0;
3264                 }
3265                 if (tp->retrans_out) {
3266                         pr_debug("Leak r=%u %d\n",
3267                                  tp->retrans_out, icsk->icsk_ca_state);
3268                         tp->retrans_out = 0;
3269                 }
3270         }
3271 #endif
3272         return flag;
3273 }
3274
3275 static void tcp_ack_probe(struct sock *sk)
3276 {
3277         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3278         struct sk_buff *head = tcp_send_head(sk);
3279         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3280
3281         /* Was it a usable window open? */
3282         if (!head)
3283                 return;
3284         if (!after(TCP_SKB_CB(head)->end_seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3285                 icsk->icsk_backoff = 0;
3286                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0);
3287                 /* Socket must be waked up by subsequent tcp_data_snd_check().
3288                  * This function is not for random using!
3289                  */
3290         } else {
3291                 unsigned long when = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
3292
3293                 tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3294                                      when, TCP_RTO_MAX, NULL);
3295         }
3296 }
3297
3298 static inline bool tcp_ack_is_dubious(const struct sock *sk, const int flag)
3299 {
3300         return !(flag & FLAG_NOT_DUP) || (flag & FLAG_CA_ALERT) ||
3301                 inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open;
3302 }
3303
3304 /* Decide wheather to run the increase function of congestion control. */
3305 static inline bool tcp_may_raise_cwnd(const struct sock *sk, const int flag)
3306 {
3307         /* If reordering is high then always grow cwnd whenever data is
3308          * delivered regardless of its ordering. Otherwise stay conservative
3309          * and only grow cwnd on in-order delivery (RFC5681). A stretched ACK w/
3310          * new SACK or ECE mark may first advance cwnd here and later reduce
3311          * cwnd in tcp_fastretrans_alert() based on more states.
3312          */
3313         if (tcp_sk(sk)->reordering > sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_reordering)
3314                 return flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS;
3315
3316         return flag & FLAG_DATA_ACKED;
3317 }
3318
3319 /* The "ultimate" congestion control function that aims to replace the rigid
3320  * cwnd increase and decrease control (tcp_cong_avoid,tcp_*cwnd_reduction).
3321  * It's called toward the end of processing an ACK with precise rate
3322  * information. All transmission or retransmission are delayed afterwards.
3323  */
3324 static void tcp_cong_control(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked_sacked,
3325                              int flag, const struct rate_sample *rs)
3326 {
3327         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3328
3329         if (icsk->icsk_ca_ops->cong_control) {
3330                 icsk->icsk_ca_ops->cong_control(sk, rs);
3331                 return;
3332         }
3333
3334         if (tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
3335                 /* Reduce cwnd if state mandates */
3336                 tcp_cwnd_reduction(sk, acked_sacked, flag);
3337         } else if (tcp_may_raise_cwnd(sk, flag)) {
3338                 /* Advance cwnd if state allows */
3339                 tcp_cong_avoid(sk, ack, acked_sacked);
3340         }
3341         tcp_update_pacing_rate(sk);
3342 }
3343
3344 /* Check that window update is acceptable.
3345  * The function assumes that snd_una<=ack<=snd_next.
3346  */
3347 static inline bool tcp_may_update_window(const struct tcp_sock *tp,
3348                                         const u32 ack, const u32 ack_seq,
3349                                         const u32 nwin)
3350 {
3351         return  after(ack, tp->snd_una) ||
3352                 after(ack_seq, tp->snd_wl1) ||
3353                 (ack_seq == tp->snd_wl1 && nwin > tp->snd_wnd);
3354 }
3355
3356 /* If we update tp->snd_una, also update tp->bytes_acked */
3357 static void tcp_snd_una_update(struct tcp_sock *tp, u32 ack)
3358 {
3359         u32 delta = ack - tp->snd_una;
3360
3361         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3362         tp->bytes_acked += delta;
3363         tp->snd_una = ack;
3364 }
3365
3366 /* If we update tp->rcv_nxt, also update tp->bytes_received */
3367 static void tcp_rcv_nxt_update(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3368 {
3369         u32 delta = seq - tp->rcv_nxt;
3370
3371         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3372         tp->bytes_received += delta;
3373         WRITE_ONCE(tp->rcv_nxt, seq);
3374 }
3375
3376 /* Update our send window.
3377  *
3378  * Window update algorithm, described in RFC793/RFC1122 (used in linux-2.2
3379  * and in FreeBSD. NetBSD's one is even worse.) is wrong.
3380  */
3381 static int tcp_ack_update_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, u32 ack,
3382                                  u32 ack_seq)
3383 {
3384         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3385         int flag = 0;
3386         u32 nwin = ntohs(tcp_hdr(skb)->window);
3387
3388         if (likely(!tcp_hdr(skb)->syn))
3389                 nwin <<= tp->rx_opt.snd_wscale;
3390
3391         if (tcp_may_update_window(tp, ack, ack_seq, nwin)) {
3392                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3393                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3394
3395                 if (tp->snd_wnd != nwin) {
3396                         tp->snd_wnd = nwin;
3397
3398                         /* Note, it is the only place, where
3399                          * fast path is recovered for sending TCP.
3400                          */
3401                         tp->pred_flags = 0;
3402                         tcp_fast_path_check(sk);
3403
3404                         if (!tcp_write_queue_empty(sk))
3405                                 tcp_slow_start_after_idle_check(sk);
3406
3407                         if (nwin > tp->max_window) {
3408                                 tp->max_window = nwin;
3409                                 tcp_sync_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie);
3410                         }
3411                 }
3412         }
3413
3414         tcp_snd_una_update(tp, ack);
3415
3416         return flag;
3417 }
3418
3419 static bool __tcp_oow_rate_limited(struct net *net, int mib_idx,
3420                                    u32 *last_oow_ack_time)
3421 {
3422         if (*last_oow_ack_time) {
3423                 s32 elapsed = (s32)(tcp_jiffies32 - *last_oow_ack_time);
3424
3425                 if (0 <= elapsed && elapsed < net->ipv4.sysctl_tcp_invalid_ratelimit) {
3426                         NET_INC_STATS(net, mib_idx);
3427                         return true;    /* rate-limited: don't send yet! */
3428                 }
3429         }
3430
3431         *last_oow_ack_time = tcp_jiffies32;
3432
3433         return false;   /* not rate-limited: go ahead, send dupack now! */
3434 }
3435
3436 /* Return true if we're currently rate-limiting out-of-window ACKs and
3437  * thus shouldn't send a dupack right now. We rate-limit dupacks in
3438  * response to out-of-window SYNs or ACKs to mitigate ACK loops or DoS
3439  * attacks that send repeated SYNs or ACKs for the same connection. To
3440  * do this, we do not send a duplicate SYNACK or ACK if the remote
3441  * endpoint is sending out-of-window SYNs or pure ACKs at a high rate.
3442  */
3443 bool tcp_oow_rate_limited(struct net *net, const struct sk_buff *skb,
3444                           int mib_idx, u32 *last_oow_ack_time)
3445 {
3446         /* Data packets without SYNs are not likely part of an ACK loop. */
3447         if ((TCP_SKB_CB(skb)->seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) &&
3448             !tcp_hdr(skb)->syn)
3449                 return false;
3450
3451         return __tcp_oow_rate_limited(net, mib_idx, last_oow_ack_time);
3452 }
3453
3454 /* RFC 5961 7 [ACK Throttling] */
3455 static void tcp_send_challenge_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3456 {
3457         /* unprotected vars, we dont care of overwrites */
3458         static u32 challenge_timestamp;
3459         static unsigned int challenge_count;
3460         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3461         struct net *net = sock_net(sk);
3462         u32 count, now;
3463
3464         /* First check our per-socket dupack rate limit. */
3465         if (__tcp_oow_rate_limited(net,
3466                                    LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDCHALLENGE,
3467                                    &tp->last_oow_ack_time))
3468                 return;
3469
3470         /* Then check host-wide RFC 5961 rate limit. */
3471         now = jiffies / HZ;
3472         if (now != challenge_timestamp) {
3473                 u32 ack_limit = net->ipv4.sysctl_tcp_challenge_ack_limit;
3474                 u32 half = (ack_limit + 1) >> 1;
3475
3476                 challenge_timestamp = now;
3477                 WRITE_ONCE(challenge_count, half + prandom_u32_max(ack_limit));
3478         }
3479         count = READ_ONCE(challenge_count);
3480         if (count > 0) {
3481                 WRITE_ONCE(challenge_count, count - 1);
3482                 NET_INC_STATS(net, LINUX_MIB_TCPCHALLENGEACK);
3483                 tcp_send_ack(sk);
3484         }
3485 }
3486
3487 static void tcp_store_ts_recent(struct tcp_sock *tp)
3488 {
3489         tp->rx_opt.ts_recent = tp->rx_opt.rcv_tsval;
3490         tp->rx_opt.ts_recent_stamp = ktime_get_seconds();
3491 }
3492
3493 static void tcp_replace_ts_recent(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3494 {
3495         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && !after(seq, tp->rcv_wup)) {
3496                 /* PAWS bug workaround wrt. ACK frames, the PAWS discard
3497                  * extra check below makes sure this can only happen
3498                  * for pure ACK frames.  -DaveM
3499                  *
3500                  * Not only, also it occurs for expired timestamps.
3501                  */
3502
3503                 if (tcp_paws_check(&tp->rx_opt, 0))
3504                         tcp_store_ts_recent(tp);
3505         }
3506 }
3507
3508 /* This routine deals with acks during a TLP episode.
3509  * We mark the end of a TLP episode on receiving TLP dupack or when
3510  * ack is after tlp_high_seq.
3511  * Ref: loss detection algorithm in draft-dukkipati-tcpm-tcp-loss-probe.
3512  */
3513 static void tcp_process_tlp_ack(struct sock *sk, u32 ack, int flag)
3514 {
3515         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3516
3517         if (before(ack, tp->tlp_high_seq))
3518                 return;
3519
3520         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK) {
3521                 /* This DSACK means original and TLP probe arrived; no loss */
3522                 tp->tlp_high_seq = 0;
3523         } else if (after(ack, tp->tlp_high_seq)) {
3524                 /* ACK advances: there was a loss, so reduce cwnd. Reset
3525                  * tlp_high_seq in tcp_init_cwnd_reduction()
3526                  */
3527                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
3528                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
3529                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
3530                 tcp_try_keep_open(sk);
3531                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
3532                                 LINUX_MIB_TCPLOSSPROBERECOVERY);
3533         } else if (!(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED |
3534                              FLAG_NOT_DUP | FLAG_DATA_SACKED))) {
3535                 /* Pure dupack: original and TLP probe arrived; no loss */
3536                 tp->tlp_high_seq = 0;
3537         }
3538 }
3539
3540 static inline void tcp_in_ack_event(struct sock *sk, u32 flags)
3541 {
3542         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3543
3544         if (icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event)
3545                 icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event(sk, flags);
3546 }
3547
3548 /* Congestion control has updated the cwnd already. So if we're in
3549  * loss recovery then now we do any new sends (for FRTO) or
3550  * retransmits (for CA_Loss or CA_recovery) that make sense.
3551  */
3552 static void tcp_xmit_recovery(struct sock *sk, int rexmit)
3553 {
3554         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3555
3556         if (rexmit == REXMIT_NONE || sk->sk_state == TCP_SYN_SENT)
3557                 return;
3558
3559         if (unlikely(rexmit == REXMIT_NEW)) {
3560                 __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk),
3561                                           TCP_NAGLE_OFF);
3562                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq))
3563                         return;
3564                 tp->frto = 0;
3565         }
3566         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3567 }
3568
3569 /* Returns the number of packets newly acked or sacked by the current ACK */
3570 static u32 tcp_newly_delivered(struct sock *sk, u32 prior_delivered, int flag)
3571 {
3572         const struct net *net = sock_net(sk);
3573         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3574         u32 delivered;
3575
3576         delivered = tp->delivered - prior_delivered;
3577         NET_ADD_STATS(net, LINUX_MIB_TCPDELIVERED, delivered);
3578         if (flag & FLAG_ECE) {
3579                 tp->delivered_ce += delivered;
3580                 NET_ADD_STATS(net, LINUX_MIB_TCPDELIVEREDCE, delivered);
3581         }
3582         return delivered;
3583 }
3584
3585 /* This routine deals with incoming acks, but not outgoing ones. */
3586 static int tcp_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int flag)
3587 {
3588         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3589         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3590         struct tcp_sacktag_state sack_state;
3591         struct rate_sample rs = { .prior_delivered = 0 };
3592         u32 prior_snd_una = tp->snd_una;
3593         bool is_sack_reneg = tp->is_sack_reneg;
3594         u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3595         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3596         int num_dupack = 0;
3597         int prior_packets = tp->packets_out;
3598         u32 delivered = tp->delivered;
3599         u32 lost = tp->lost;
3600         int rexmit = REXMIT_NONE; /* Flag to (re)transmit to recover losses */
3601         u32 prior_fack;
3602
3603         sack_state.first_sackt = 0;
3604         sack_state.rate = &rs;
3605
3606         /* We very likely will need to access rtx queue. */
3607         prefetch(sk->tcp_rtx_queue.rb_node);
3608
3609         /* If the ack is older than previous acks
3610          * then we can probably ignore it.
3611          */
3612         if (before(ack, prior_snd_una)) {
3613                 /* RFC 5961 5.2 [Blind Data Injection Attack].[Mitigation] */
3614                 if (before(ack, prior_snd_una - tp->max_window)) {
3615                         if (!(flag & FLAG_NO_CHALLENGE_ACK))
3616                                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
3617                         return -1;
3618                 }
3619                 goto old_ack;
3620         }
3621
3622         /* If the ack includes data we haven't sent yet, discard
3623          * this segment (RFC793 Section 3.9).
3624          */
3625         if (after(ack, tp->snd_nxt))
3626                 return -1;
3627
3628         if (after(ack, prior_snd_una)) {
3629                 flag |= FLAG_SND_UNA_ADVANCED;
3630                 icsk->icsk_retransmits = 0;
3631
3632 #if IS_ENABLED(CONFIG_TLS_DEVICE)
3633                 if (static_branch_unlikely(&clean_acked_data_enabled.key))
3634                         if (icsk->icsk_clean_acked)
3635                                 icsk->icsk_clean_acked(sk, ack);
3636 #endif
3637         }
3638
3639         prior_fack = tcp_is_sack(tp) ? tcp_highest_sack_seq(tp) : tp->snd_una;
3640         rs.prior_in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
3641
3642         /* ts_recent update must be made after we are sure that the packet
3643          * is in window.
3644          */
3645         if (flag & FLAG_UPDATE_TS_RECENT)
3646                 tcp_replace_ts_recent(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
3647
3648         if ((flag & (FLAG_SLOWPATH | FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) ==
3649             FLAG_SND_UNA_ADVANCED) {
3650                 /* Window is constant, pure forward advance.
3651                  * No more checks are required.
3652                  * Note, we use the fact that SND.UNA>=SND.WL2.
3653                  */
3654                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3655                 tcp_snd_una_update(tp, ack);
3656                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3657
3658                 tcp_in_ack_event(sk, CA_ACK_WIN_UPDATE);
3659
3660                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPACKS);
3661         } else {
3662                 u32 ack_ev_flags = CA_ACK_SLOWPATH;
3663
3664                 if (ack_seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
3665                         flag |= FLAG_DATA;
3666                 else
3667                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPUREACKS);
3668
3669                 flag |= tcp_ack_update_window(sk, skb, ack, ack_seq);
3670
3671                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked)
3672                         flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3673                                                         &sack_state);
3674
3675                 if (tcp_ecn_rcv_ecn_echo(tp, tcp_hdr(skb))) {
3676                         flag |= FLAG_ECE;
3677                         ack_ev_flags |= CA_ACK_ECE;
3678                 }
3679
3680                 if (flag & FLAG_WIN_UPDATE)
3681                         ack_ev_flags |= CA_ACK_WIN_UPDATE;
3682
3683                 tcp_in_ack_event(sk, ack_ev_flags);
3684         }
3685
3686         /* We passed data and got it acked, remove any soft error
3687          * log. Something worked...
3688          */
3689         sk->sk_err_soft = 0;
3690         icsk->icsk_probes_out = 0;
3691         tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3692         if (!prior_packets)
3693                 goto no_queue;
3694
3695         /* See if we can take anything off of the retransmit queue. */
3696         flag |= tcp_clean_rtx_queue(sk, prior_fack, prior_snd_una, &sack_state);
3697
3698         tcp_rack_update_reo_wnd(sk, &rs);
3699
3700         if (tp->tlp_high_seq)
3701                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3702         /* If needed, reset TLP/RTO timer; RACK may later override this. */
3703         if (flag & FLAG_SET_XMIT_TIMER)
3704                 tcp_set_xmit_timer(sk);
3705
3706         if (tcp_ack_is_dubious(sk, flag)) {
3707                 if (!(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED | FLAG_NOT_DUP))) {
3708                         num_dupack = 1;
3709                         /* Consider if pure acks were aggregated in tcp_add_backlog() */
3710                         if (!(flag & FLAG_DATA))
3711                                 num_dupack = max_t(u16, 1, skb_shinfo(skb)->gso_segs);
3712                 }
3713                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, num_dupack, &flag,
3714                                       &rexmit);
3715         }
3716
3717         if ((flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS) || !(flag & FLAG_NOT_DUP))
3718                 sk_dst_confirm(sk);
3719
3720         delivered = tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3721         lost = tp->lost - lost;                 /* freshly marked lost */
3722         rs.is_ack_delayed = !!(flag & FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED);
3723         tcp_rate_gen(sk, delivered, lost, is_sack_reneg, sack_state.rate);
3724         tcp_cong_control(sk, ack, delivered, flag, sack_state.rate);
3725         tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3726         return 1;
3727
3728 no_queue:
3729         /* If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction. */
3730         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK) {
3731                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, num_dupack, &flag,
3732                                       &rexmit);
3733                 tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3734         }
3735         /* If this ack opens up a zero window, clear backoff.  It was
3736          * being used to time the probes, and is probably far higher than
3737          * it needs to be for normal retransmission.
3738          */
3739         tcp_ack_probe(sk);
3740
3741         if (tp->tlp_high_seq)
3742                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3743         return 1;
3744
3745 old_ack:
3746         /* If data was SACKed, tag it and see if we should send more data.
3747          * If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction.
3748          */
3749         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked) {
3750                 flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3751                                                 &sack_state);
3752                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, num_dupack, &flag,
3753                                       &rexmit);
3754                 tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3755                 tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3756         }
3757
3758         return 0;
3759 }
3760
3761 static void tcp_parse_fastopen_option(int len, const unsigned char *cookie,
3762                                       bool syn, struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3763                                       bool exp_opt)
3764 {
3765         /* Valid only in SYN or SYN-ACK with an even length.  */
3766         if (!foc || !syn || len < 0 || (len & 1))
3767                 return;
3768
3769         if (len >= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MIN &&
3770             len <= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MAX)
3771                 memcpy(foc->val, cookie, len);
3772         else if (len != 0)
3773                 len = -1;
3774         foc->len = len;
3775         foc->exp = exp_opt;
3776 }
3777
3778 static void smc_parse_options(const struct tcphdr *th,
3779                               struct tcp_options_received *opt_rx,
3780                               const unsigned char *ptr,
3781                               int opsize)
3782 {
3783 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
3784         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
3785                 if (th->syn && !(opsize & 1) &&
3786                     opsize >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE &&
3787                     get_unaligned_be32(ptr) == TCPOPT_SMC_MAGIC)
3788                         opt_rx->smc_ok = 1;
3789         }
3790 #endif
3791 }
3792
3793 /* Try to parse the MSS option from the TCP header. Return 0 on failure, clamped
3794  * value on success.
3795  */
3796 static u16 tcp_parse_mss_option(const struct tcphdr *th, u16 user_mss)
3797 {
3798         const unsigned char *ptr = (const unsigned char *)(th + 1);
3799         int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr);
3800         u16 mss = 0;
3801
3802         while (length > 0) {
3803                 int opcode = *ptr++;
3804                 int opsize;
3805
3806                 switch (opcode) {
3807                 case TCPOPT_EOL:
3808                         return mss;
3809                 case TCPOPT_NOP:        /* Ref: RFC 793 section 3.1 */
3810                         length--;
3811                         continue;
3812                 default:
3813                         if (length < 2)
3814                                 return mss;
3815                         opsize = *ptr++;
3816                         if (opsize < 2) /* "silly options" */
3817                                 return mss;
3818                         if (opsize > length)
3819                                 return mss;     /* fail on partial options */
3820                         if (opcode == TCPOPT_MSS && opsize == TCPOLEN_MSS) {
3821                                 u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
3822
3823                                 if (in_mss) {
3824                                         if (user_mss && user_mss < in_mss)
3825                                                 in_mss = user_mss;
3826                                         mss = in_mss;
3827                                 }
3828                         }
3829                         ptr += opsize - 2;
3830                         length -= opsize;
3831                 }
3832         }
3833         return mss;
3834 }
3835
3836 /* Look for tcp options. Normally only called on SYN and SYNACK packets.
3837  * But, this can also be called on packets in the established flow when
3838  * the fast version below fails.
3839  */
3840 void tcp_parse_options(const struct net *net,
3841                        const struct sk_buff *skb,
3842                        struct tcp_options_received *opt_rx, int estab,
3843                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
3844 {
3845         const unsigned char *ptr;
3846         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3847         int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr);
3848
3849         ptr = (const unsigned char *)(th + 1);
3850         opt_rx->saw_tstamp = 0;
3851
3852         while (length > 0) {
3853                 int opcode = *ptr++;
3854                 int opsize;
3855
3856                 switch (opcode) {
3857                 case TCPOPT_EOL:
3858                         return;
3859                 case TCPOPT_NOP:        /* Ref: RFC 793 section 3.1 */
3860                         length--;
3861                         continue;
3862                 default:
3863                         if (length < 2)
3864                                 return;
3865                         opsize = *ptr++;
3866                         if (opsize < 2) /* "silly options" */
3867                                 return;
3868                         if (opsize > length)
3869                                 return; /* don't parse partial options */
3870                         switch (opcode) {
3871                         case TCPOPT_MSS:
3872                                 if (opsize == TCPOLEN_MSS && th->syn && !estab) {
3873                                         u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
3874                                         if (in_mss) {
3875                                                 if (opt_rx->user_mss &&
3876                                                     opt_rx->user_mss < in_mss)
3877                                                         in_mss = opt_rx->user_mss;
3878                                                 opt_rx->mss_clamp = in_mss;
3879                                         }
3880                                 }
3881                                 break;
3882                         case TCPOPT_WINDOW:
3883                                 if (opsize == TCPOLEN_WINDOW && th->syn &&
3884                                     !estab && net->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling) {
3885                                         __u8 snd_wscale = *(__u8 *)ptr;
3886                                         opt_rx->wscale_ok = 1;
3887                                         if (snd_wscale > TCP_MAX_WSCALE) {
3888                                                 net_info_ratelimited("%s: Illegal window scaling value %d > %u received\n",
3889                                                                      __func__,
3890                                                                      snd_wscale,
3891                                                                      TCP_MAX_WSCALE);
3892                                                 snd_wscale = TCP_MAX_WSCALE;
3893                                         }
3894                                         opt_rx->snd_wscale = snd_wscale;
3895                                 }
3896                                 break;
3897                         case TCPOPT_TIMESTAMP:
3898                                 if ((opsize == TCPOLEN_TIMESTAMP) &&
3899                                     ((estab && opt_rx->tstamp_ok) ||
3900                                      (!estab && net->ipv4.sysctl_tcp_timestamps))) {
3901                                         opt_rx->saw_tstamp = 1;
3902                                         opt_rx->rcv_tsval = get_unaligned_be32(ptr);
3903                                         opt_rx->rcv_tsecr = get_unaligned_be32(ptr + 4);
3904                                 }
3905                                 break;
3906                         case TCPOPT_SACK_PERM:
3907                                 if (opsize == TCPOLEN_SACK_PERM && th->syn &&
3908                                     !estab && net->ipv4.sysctl_tcp_sack) {
3909                                         opt_rx->sack_ok = TCP_SACK_SEEN;
3910                                         tcp_sack_reset(opt_rx);
3911                                 }
3912                                 break;
3913
3914                         case TCPOPT_SACK:
3915                                 if ((opsize >= (TCPOLEN_SACK_BASE + TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)) &&
3916                                    !((opsize - TCPOLEN_SACK_BASE) % TCPOLEN_SACK_PERBLOCK) &&
3917                                    opt_rx->sack_ok) {
3918                                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = (ptr - 2) - (unsigned char *)th;
3919                                 }
3920                                 break;
3921 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3922                         case TCPOPT_MD5SIG:
3923                                 /*
3924                                  * The MD5 Hash has already been
3925                                  * checked (see tcp_v{4,6}_do_rcv()).
3926                                  */
3927                                 break;
3928 #endif
3929                         case TCPOPT_FASTOPEN:
3930                                 tcp_parse_fastopen_option(
3931                                         opsize - TCPOLEN_FASTOPEN_BASE,
3932                                         ptr, th->syn, foc, false);
3933                                 break;
3934
3935                         case TCPOPT_EXP:
3936                                 /* Fast Open option shares code 254 using a
3937                                  * 16 bits magic number.
3938                                  */
3939                                 if (opsize >= TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE &&
3940                                     get_unaligned_be16(ptr) ==
3941                                     TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC)
3942                                         tcp_parse_fastopen_option(opsize -
3943                                                 TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE,
3944                                                 ptr + 2, th->syn, foc, true);
3945                                 else
3946                                         smc_parse_options(th, opt_rx, ptr,
3947                                                           opsize);
3948                                 break;
3949
3950                         }
3951                         ptr += opsize-2;
3952                         length -= opsize;
3953                 }
3954         }
3955 }
3956 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_options);
3957
3958 static bool tcp_parse_aligned_timestamp(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
3959 {
3960         const __be32 *ptr = (const __be32 *)(th + 1);
3961
3962         if (*ptr == htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16)
3963                           | (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) | TCPOLEN_TIMESTAMP)) {
3964                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 1;
3965                 ++ptr;
3966                 tp->rx_opt.rcv_tsval = ntohl(*ptr);
3967                 ++ptr;
3968                 if (*ptr)
3969                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = ntohl(*ptr) - tp->tsoffset;
3970                 else
3971                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = 0;
3972                 return true;
3973         }
3974         return false;
3975 }
3976
3977 /* Fast parse options. This hopes to only see timestamps.
3978  * If it is wrong it falls back on tcp_parse_options().
3979  */
3980 static bool tcp_fast_parse_options(const struct net *net,
3981                                    const struct sk_buff *skb,
3982                                    const struct tcphdr *th, struct tcp_sock *tp)
3983 {
3984         /* In the spirit of fast parsing, compare doff directly to constant
3985          * values.  Because equality is used, short doff can be ignored here.
3986          */
3987         if (th->doff == (sizeof(*th) / 4)) {
3988                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
3989                 return false;
3990         } else if (tp->rx_opt.tstamp_ok &&
3991                    th->doff == ((sizeof(*th) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) / 4)) {
3992                 if (tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
3993                         return true;
3994         }
3995
3996         tcp_parse_options(net, skb, &tp->rx_opt, 1, NULL);
3997         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
3998                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
3999
4000         return true;
4001 }
4002
4003 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
4004 /*
4005  * Parse MD5 Signature option
4006  */
4007 const u8 *tcp_parse_md5sig_option(const struct tcphdr *th)
4008 {
4009         int length = (th->doff << 2) - sizeof(*th);
4010         const u8 *ptr = (const u8 *)(th + 1);
4011
4012         /* If not enough data remaining, we can short cut */
4013         while (length >= TCPOLEN_MD5SIG) {
4014                 int opcode = *ptr++;
4015                 int opsize;
4016
4017                 switch (opcode) {
4018                 case TCPOPT_EOL:
4019                         return NULL;
4020                 case TCPOPT_NOP:
4021                         length--;
4022                         continue;
4023                 default:
4024                         opsize = *ptr++;
4025                         if (opsize < 2 || opsize > length)
4026                                 return NULL;
4027                         if (opcode == TCPOPT_MD5SIG)
4028                                 return opsize == TCPOLEN_MD5SIG ? ptr : NULL;
4029                 }
4030                 ptr += opsize - 2;
4031                 length -= opsize;
4032         }
4033         return NULL;
4034 }
4035 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_md5sig_option);
4036 #endif
4037
4038 /* Sorry, PAWS as specified is broken wrt. pure-ACKs -DaveM
4039  *
4040  * It is not fatal. If this ACK does _not_ change critical state (seqs, window)
4041  * it can pass through stack. So, the following predicate verifies that
4042  * this segment is not used for anything but congestion avoidance or
4043  * fast retransmit. Moreover, we even are able to eliminate most of such
4044  * second order effects, if we apply some small "replay" window (~RTO)
4045  * to timestamp space.
4046  *
4047  * All these measures still do not guarantee that we reject wrapped ACKs
4048  * on networks with high bandwidth, when sequence space is recycled fastly,
4049  * but it guarantees that such events will be very rare and do not affect
4050  * connection seriously. This doesn't look nice, but alas, PAWS is really
4051  * buggy extension.
4052  *
4053  * [ Later note. Even worse! It is buggy for segments _with_ data. RFC
4054  * states that events when retransmit arrives after original data are rare.
4055  * It is a blatant lie. VJ forgot about fast retransmit! 8)8) It is
4056  * the biggest problem on large power networks even with minor reordering.
4057  * OK, let's give it small replay window. If peer clock is even 1hz, it is safe
4058  * up to bandwidth of 18Gigabit/sec. 8) ]
4059  */
4060
4061 static int tcp_disordered_ack(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4062 {
4063         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4064         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
4065         u32 seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4066         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
4067
4068         return (/* 1. Pure ACK with correct sequence number. */
4069                 (th->ack && seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq && seq == tp->rcv_nxt) &&
4070
4071                 /* 2. ... and duplicate ACK. */
4072                 ack == tp->snd_una &&
4073
4074                 /* 3. ... and does not update window. */
4075                 !tcp_may_update_window(tp, ack, seq, ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale) &&
4076
4077                 /* 4. ... and sits in replay window. */
4078                 (s32)(tp->rx_opt.ts_recent - tp->rx_opt.rcv_tsval) <= (inet_csk(sk)->icsk_rto * 1024) / HZ);
4079 }
4080
4081 static inline bool tcp_paws_discard(const struct sock *sk,
4082                                    const struct sk_buff *skb)
4083 {
4084         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4085
4086         return !tcp_paws_check(&tp->rx_opt, TCP_PAWS_WINDOW) &&
4087                !tcp_disordered_ack(sk, skb);
4088 }
4089
4090 /* Check segment sequence number for validity.
4091  *
4092  * Segment controls are considered valid, if the segment
4093  * fits to the window after truncation to the window. Acceptability
4094  * of data (and SYN, FIN, of course) is checked separately.
4095  * See tcp_data_queue(), for example.
4096  *
4097  * Also, controls (RST is main one) are accepted using RCV.WUP instead
4098  * of RCV.NXT. Peer still did not advance his SND.UNA when we
4099  * delayed ACK, so that hisSND.UNA<=ourRCV.WUP.
4100  * (borrowed from freebsd)
4101  */
4102
4103 static inline bool tcp_sequence(const struct tcp_sock *tp, u32 seq, u32 end_seq)
4104 {
4105         return  !before(end_seq, tp->rcv_wup) &&
4106                 !after(seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp));
4107 }
4108
4109 /* When we get a reset we do this. */
4110 void tcp_reset(struct sock *sk)
4111 {
4112         trace_tcp_receive_reset(sk);
4113
4114         /* We want the right error as BSD sees it (and indeed as we do). */
4115         switch (sk->sk_state) {
4116         case TCP_SYN_SENT:
4117                 sk->sk_err = ECONNREFUSED;
4118                 break;
4119         case TCP_CLOSE_WAIT:
4120                 sk->sk_err = EPIPE;
4121                 break;
4122         case TCP_CLOSE:
4123                 return;
4124         default:
4125                 sk->sk_err = ECONNRESET;
4126         }
4127         /* This barrier is coupled with smp_rmb() in tcp_poll() */
4128         smp_wmb();
4129
4130         tcp_write_queue_purge(sk);
4131         tcp_done(sk);
4132
4133         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4134                 sk->sk_error_report(sk);
4135 }
4136
4137 /*
4138  *      Process the FIN bit. This now behaves as it is supposed to work
4139  *      and the FIN takes effect when it is validly part of sequence
4140  *      space. Not before when we get holes.
4141  *
4142  *      If we are ESTABLISHED, a received fin moves us to CLOSE-WAIT
4143  *      (and thence onto LAST-ACK and finally, CLOSE, we never enter
4144  *      TIME-WAIT)
4145  *
4146  *      If we are in FINWAIT-1, a received FIN indicates simultaneous
4147  *      close and we go into CLOSING (and later onto TIME-WAIT)
4148  *
4149  *      If we are in FINWAIT-2, a received FIN moves us to TIME-WAIT.
4150  */
4151 void tcp_fin(struct sock *sk)
4152 {
4153         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4154
4155         inet_csk_schedule_ack(sk);
4156
4157         sk->sk_shutdown |= RCV_SHUTDOWN;
4158         sock_set_flag(sk, SOCK_DONE);
4159
4160         switch (sk->sk_state) {
4161         case TCP_SYN_RECV:
4162         case TCP_ESTABLISHED:
4163                 /* Move to CLOSE_WAIT */
4164                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSE_WAIT);
4165                 inet_csk_enter_pingpong_mode(sk);
4166                 break;
4167
4168         case TCP_CLOSE_WAIT:
4169         case TCP_CLOSING:
4170                 /* Received a retransmission of the FIN, do
4171                  * nothing.
4172                  */
4173                 break;
4174         case TCP_LAST_ACK:
4175                 /* RFC793: Remain in the LAST-ACK state. */
4176                 break;
4177
4178         case TCP_FIN_WAIT1:
4179                 /* This case occurs when a simultaneous close
4180                  * happens, we must ack the received FIN and
4181                  * enter the CLOSING state.
4182                  */
4183                 tcp_send_ack(sk);
4184                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSING);
4185                 break;
4186         case TCP_FIN_WAIT2:
4187                 /* Received a FIN -- send ACK and enter TIME_WAIT. */
4188                 tcp_send_ack(sk);
4189                 tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
4190                 break;
4191         default:
4192                 /* Only TCP_LISTEN and TCP_CLOSE are left, in these
4193                  * cases we should never reach this piece of code.
4194                  */
4195                 pr_err("%s: Impossible, sk->sk_state=%d\n",
4196                        __func__, sk->sk_state);
4197                 break;
4198         }
4199
4200         /* It _is_ possible, that we have something out-of-order _after_ FIN.
4201          * Probably, we should reset in this case. For now drop them.
4202          */
4203         skb_rbtree_purge(&tp->out_of_order_queue);
4204         if (tcp_is_sack(tp))
4205                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4206         sk_mem_reclaim(sk);
4207
4208         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
4209                 sk->sk_state_change(sk);
4210
4211                 /* Do not send POLL_HUP for half duplex close. */
4212                 if (sk->sk_shutdown == SHUTDOWN_MASK ||
4213                     sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4214                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_HUP);
4215                 else
4216                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);
4217         }
4218 }
4219
4220 static inline bool tcp_sack_extend(struct tcp_sack_block *sp, u32 seq,
4221                                   u32 end_seq)
4222 {
4223         if (!after(seq, sp->end_seq) && !after(sp->start_seq, end_seq)) {
4224                 if (before(seq, sp->start_seq))
4225                         sp->start_seq = seq;
4226                 if (after(end_seq, sp->end_seq))
4227                         sp->end_seq = end_seq;
4228                 return true;
4229         }
4230         return false;
4231 }
4232
4233 static void tcp_dsack_set(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4234 {
4235         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4236
4237         if (tcp_is_sack(tp) && sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_dsack) {
4238                 int mib_idx;
4239
4240                 if (before(seq, tp->rcv_nxt))
4241                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOLDSENT;
4242                 else
4243                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOFOSENT;
4244
4245                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
4246
4247                 tp->rx_opt.dsack = 1;
4248                 tp->duplicate_sack[0].start_seq = seq;
4249                 tp->duplicate_sack[0].end_seq = end_seq;
4250         }
4251 }
4252
4253 static void tcp_dsack_extend(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4254 {
4255         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4256
4257         if (!tp->rx_opt.dsack)
4258                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4259         else
4260                 tcp_sack_extend(tp->duplicate_sack, seq, end_seq);
4261 }
4262
4263 static void tcp_rcv_spurious_retrans(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4264 {
4265         /* When the ACK path fails or drops most ACKs, the sender would
4266          * timeout and spuriously retransmit the same segment repeatedly.
4267          * The receiver remembers and reflects via DSACKs. Leverage the
4268          * DSACK state and change the txhash to re-route speculatively.
4269          */
4270         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tcp_sk(sk)->duplicate_sack[0].start_seq) {
4271                 sk_rethink_txhash(sk);
4272                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDUPLICATEDATAREHASH);
4273         }
4274 }
4275
4276 static void tcp_send_dupack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4277 {
4278         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4279
4280         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
4281             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4282                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4283                 tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
4284
4285                 if (tcp_is_sack(tp) && sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_dsack) {
4286                         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4287
4288                         tcp_rcv_spurious_retrans(sk, skb);
4289                         if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))
4290                                 end_seq = tp->rcv_nxt;
4291                         tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq);
4292                 }
4293         }
4294
4295         tcp_send_ack(sk);
4296 }
4297
4298 /* These routines update the SACK block as out-of-order packets arrive or
4299  * in-order packets close up the sequence space.
4300  */
4301 static void tcp_sack_maybe_coalesce(struct tcp_sock *tp)
4302 {
4303         int this_sack;
4304         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4305         struct tcp_sack_block *swalk = sp + 1;
4306
4307         /* See if the recent change to the first SACK eats into
4308          * or hits the sequence space of other SACK blocks, if so coalesce.
4309          */
4310         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;) {
4311                 if (tcp_sack_extend(sp, swalk->start_seq, swalk->end_seq)) {
4312                         int i;
4313
4314                         /* Zap SWALK, by moving every further SACK up by one slot.
4315                          * Decrease num_sacks.
4316                          */
4317                         tp->rx_opt.num_sacks--;
4318                         for (i = this_sack; i < tp->rx_opt.num_sacks; i++)
4319                                 sp[i] = sp[i + 1];
4320                         continue;
4321                 }
4322                 this_sack++, swalk++;
4323         }
4324 }
4325
4326 static void tcp_sack_new_ofo_skb(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4327 {
4328         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4329         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4330         int cur_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4331         int this_sack;
4332
4333         if (!cur_sacks)
4334                 goto new_sack;
4335
4336         for (this_sack = 0; this_sack < cur_sacks; this_sack++, sp++) {
4337                 if (tcp_sack_extend(sp, seq, end_seq)) {
4338                         /* Rotate this_sack to the first one. */
4339                         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4340                                 swap(*sp, *(sp - 1));
4341                         if (cur_sacks > 1)
4342                                 tcp_sack_maybe_coalesce(tp);
4343                         return;
4344                 }
4345         }
4346
4347         /* Could not find an adjacent existing SACK, build a new one,
4348          * put it at the front, and shift everyone else down.  We
4349          * always know there is at least one SACK present already here.
4350          *
4351          * If the sack array is full, forget about the last one.
4352          */
4353         if (this_sack >= TCP_NUM_SACKS) {
4354                 if (tp->compressed_ack > TCP_FASTRETRANS_THRESH)
4355                         tcp_send_ack(sk);
4356                 this_sack--;
4357                 tp->rx_opt.num_sacks--;
4358                 sp--;
4359         }
4360         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4361                 *sp = *(sp - 1);
4362
4363 new_sack:
4364         /* Build the new head SACK, and we're done. */
4365         sp->start_seq = seq;
4366         sp->end_seq = end_seq;
4367         tp->rx_opt.num_sacks++;
4368 }
4369
4370 /* RCV.NXT advances, some SACKs should be eaten. */
4371
4372 static void tcp_sack_remove(struct tcp_sock *tp)
4373 {
4374         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4375         int num_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4376         int this_sack;
4377
4378         /* Empty ofo queue, hence, all the SACKs are eaten. Clear. */
4379         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4380                 tp->rx_opt.num_sacks = 0;
4381                 return;
4382         }
4383
4384         for (this_sack = 0; this_sack < num_sacks;) {
4385                 /* Check if the start of the sack is covered by RCV.NXT. */
4386                 if (!before(tp->rcv_nxt, sp->start_seq)) {
4387                         int i;
4388
4389                         /* RCV.NXT must cover all the block! */
4390                         WARN_ON(before(tp->rcv_nxt, sp->end_seq));
4391
4392                         /* Zap this SACK, by moving forward any other SACKS. */
4393                         for (i = this_sack+1; i < num_sacks; i++)
4394                                 tp->selective_acks[i-1] = tp->selective_acks[i];
4395                         num_sacks--;
4396                         continue;
4397                 }
4398                 this_sack++;
4399                 sp++;
4400         }
4401         tp->rx_opt.num_sacks = num_sacks;
4402 }
4403
4404 /**
4405  * tcp_try_coalesce - try to merge skb to prior one
4406  * @sk: socket
4407  * @dest: destination queue
4408  * @to: prior buffer
4409  * @from: buffer to add in queue
4410  * @fragstolen: pointer to boolean
4411  *
4412  * Before queueing skb @from after @to, try to merge them
4413  * to reduce overall memory use and queue lengths, if cost is small.
4414  * Packets in ofo or receive queues can stay a long time.
4415  * Better try to coalesce them right now to avoid future collapses.
4416  * Returns true if caller should free @from instead of queueing it
4417  */
4418 static bool tcp_try_coalesce(struct sock *sk,
4419                              struct sk_buff *to,
4420                              struct sk_buff *from,
4421                              bool *fragstolen)
4422 {
4423         int delta;
4424
4425         *fragstolen = false;
4426
4427         /* Its possible this segment overlaps with prior segment in queue */
4428         if (TCP_SKB_CB(from)->seq != TCP_SKB_CB(to)->end_seq)
4429                 return false;
4430
4431         if (!mptcp_skb_can_collapse(to, from))
4432                 return false;
4433
4434 #ifdef CONFIG_TLS_DEVICE
4435         if (from->decrypted != to->decrypted)
4436                 return false;
4437 #endif
4438
4439         if (!skb_try_coalesce(to, from, fragstolen, &delta))
4440                 return false;
4441
4442         atomic_add(delta, &sk->sk_rmem_alloc);
4443         sk_mem_charge(sk, delta);
4444         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOALESCE);
4445         TCP_SKB_CB(to)->end_seq = TCP_SKB_CB(from)->end_seq;
4446         TCP_SKB_CB(to)->ack_seq = TCP_SKB_CB(from)->ack_seq;
4447         TCP_SKB_CB(to)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(from)->tcp_flags;
4448
4449         if (TCP_SKB_CB(from)->has_rxtstamp) {
4450                 TCP_SKB_CB(to)->has_rxtstamp = true;
4451                 to->tstamp = from->tstamp;
4452                 skb_hwtstamps(to)->hwtstamp = skb_hwtstamps(from)->hwtstamp;
4453         }
4454
4455         return true;
4456 }
4457
4458 static bool tcp_ooo_try_coalesce(struct sock *sk,
4459                              struct sk_buff *to,
4460                              struct sk_buff *from,
4461                              bool *fragstolen)
4462 {
4463         bool res = tcp_try_coalesce(sk, to, from, fragstolen);
4464
4465         /* In case tcp_drop() is called later, update to->gso_segs */
4466         if (res) {
4467                 u32 gso_segs = max_t(u16, 1, skb_shinfo(to)->gso_segs) +
4468                                max_t(u16, 1, skb_shinfo(from)->gso_segs);
4469
4470                 skb_shinfo(to)->gso_segs = min_t(u32, gso_segs, 0xFFFF);
4471         }
4472         return res;
4473 }
4474
4475 static void tcp_drop(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4476 {
4477         sk_drops_add(sk, skb);
4478         __kfree_skb(skb);
4479 }
4480
4481 /* This one checks to see if we can put data from the
4482  * out_of_order queue into the receive_queue.
4483  */
4484 static void tcp_ofo_queue(struct sock *sk)
4485 {
4486         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4487         __u32 dsack_high = tp->rcv_nxt;
4488         bool fin, fragstolen, eaten;
4489         struct sk_buff *skb, *tail;
4490         struct rb_node *p;
4491
4492         p = rb_first(&tp->out_of_order_queue);
4493         while (p) {
4494                 skb = rb_to_skb(p);
4495                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
4496                         break;
4497
4498                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack_high)) {
4499                         __u32 dsack = dsack_high;
4500                         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, dsack_high))
4501                                 dsack_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4502                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack);
4503                 }
4504                 p = rb_next(p);
4505                 rb_erase(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4506
4507                 if (unlikely(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))) {
4508                         tcp_drop(sk, skb);
4509                         continue;
4510                 }
4511
4512                 tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4513                 eaten = tail && tcp_try_coalesce(sk, tail, skb, &fragstolen);
4514                 tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4515                 fin = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN;
4516                 if (!eaten)
4517                         __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4518                 else
4519                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4520
4521                 if (unlikely(fin)) {
4522                         tcp_fin(sk);
4523                         /* tcp_fin() purges tp->out_of_order_queue,
4524                          * so we must end this loop right now.
4525                          */
4526                         break;
4527                 }
4528         }
4529 }
4530
4531 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk);
4532 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk);
4533
4534 static int tcp_try_rmem_schedule(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4535                                  unsigned int size)
4536 {
4537         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf ||
4538             !sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4539
4540                 if (tcp_prune_queue(sk) < 0)
4541                         return -1;
4542
4543                 while (!sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4544                         if (!tcp_prune_ofo_queue(sk))
4545                                 return -1;
4546                 }
4547         }
4548         return 0;
4549 }
4550
4551 static void tcp_data_queue_ofo(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4552 {
4553         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4554         struct rb_node **p, *parent;
4555         struct sk_buff *skb1;
4556         u32 seq, end_seq;
4557         bool fragstolen;
4558
4559         tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
4560
4561         if (unlikely(tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))) {
4562                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFODROP);
4563                 tcp_drop(sk, skb);
4564                 return;
4565         }
4566
4567         /* Disable header prediction. */
4568         tp->pred_flags = 0;
4569         inet_csk_schedule_ack(sk);
4570
4571         tp->rcv_ooopack += max_t(u16, 1, skb_shinfo(skb)->gso_segs);
4572         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOQUEUE);
4573         seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4574         end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4575
4576         p = &tp->out_of_order_queue.rb_node;
4577         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4578                 /* Initial out of order segment, build 1 SACK. */
4579                 if (tcp_is_sack(tp)) {
4580                         tp->rx_opt.num_sacks = 1;
4581                         tp->selective_acks[0].start_seq = seq;
4582                         tp->selective_acks[0].end_seq = end_seq;
4583                 }
4584                 rb_link_node(&skb->rbnode, NULL, p);
4585                 rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4586                 tp->ooo_last_skb = skb;
4587                 goto end;
4588         }
4589
4590         /* In the typical case, we are adding an skb to the end of the list.
4591          * Use of ooo_last_skb avoids the O(Log(N)) rbtree lookup.
4592          */
4593         if (tcp_ooo_try_coalesce(sk, tp->ooo_last_skb,
4594                                  skb, &fragstolen)) {
4595 coalesce_done:
4596                 tcp_grow_window(sk, skb);
4597                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4598                 skb = NULL;
4599                 goto add_sack;
4600         }
4601         /* Can avoid an rbtree lookup if we are adding skb after ooo_last_skb */
4602         if (!before(seq, TCP_SKB_CB(tp->ooo_last_skb)->end_seq)) {
4603                 parent = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
4604                 p = &parent->rb_right;
4605                 goto insert;
4606         }
4607
4608         /* Find place to insert this segment. Handle overlaps on the way. */
4609         parent = NULL;
4610         while (*p) {
4611                 parent = *p;
4612                 skb1 = rb_to_skb(parent);
4613                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4614                         p = &parent->rb_left;
4615                         continue;
4616                 }
4617                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4618                         if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4619                                 /* All the bits are present. Drop. */
4620                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4621                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4622                                 tcp_drop(sk, skb);
4623                                 skb = NULL;
4624                                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4625                                 goto add_sack;
4626                         }
4627                         if (after(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4628                                 /* Partial overlap. */
4629                                 tcp_dsack_set(sk, seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4630                         } else {
4631                                 /* skb's seq == skb1's seq and skb covers skb1.
4632                                  * Replace skb1 with skb.
4633                                  */
4634                                 rb_replace_node(&skb1->rbnode, &skb->rbnode,
4635                                                 &tp->out_of_order_queue);
4636                                 tcp_dsack_extend(sk,
4637                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4638                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4639                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4640                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4641                                 tcp_drop(sk, skb1);
4642                                 goto merge_right;
4643                         }
4644                 } else if (tcp_ooo_try_coalesce(sk, skb1,
4645                                                 skb, &fragstolen)) {
4646                         goto coalesce_done;
4647                 }
4648                 p = &parent->rb_right;
4649         }
4650 insert:
4651         /* Insert segment into RB tree. */
4652         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
4653         rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4654
4655 merge_right:
4656         /* Remove other segments covered by skb. */
4657         while ((skb1 = skb_rb_next(skb)) != NULL) {
4658                 if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4659                         break;
4660                 if (before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4661                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4662                                          end_seq);
4663                         break;
4664                 }
4665                 rb_erase(&skb1->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4666                 tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4667                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4668                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4669                 tcp_drop(sk, skb1);
4670         }
4671         /* If there is no skb after us, we are the last_skb ! */
4672         if (!skb1)
4673                 tp->ooo_last_skb = skb;
4674
4675 add_sack:
4676         if (tcp_is_sack(tp))
4677                 tcp_sack_new_ofo_skb(sk, seq, end_seq);
4678 end:
4679         if (skb) {
4680                 tcp_grow_window(sk, skb);
4681                 skb_condense(skb);
4682                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4683         }
4684 }
4685
4686 static int __must_check tcp_queue_rcv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4687                                       bool *fragstolen)
4688 {
4689         int eaten;
4690         struct sk_buff *tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4691
4692         eaten = (tail &&
4693                  tcp_try_coalesce(sk, tail,
4694                                   skb, fragstolen)) ? 1 : 0;
4695         tcp_rcv_nxt_update(tcp_sk(sk), TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4696         if (!eaten) {
4697                 __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4698                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4699         }
4700         return eaten;
4701 }
4702
4703 int tcp_send_rcvq(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size)
4704 {
4705         struct sk_buff *skb;
4706         int err = -ENOMEM;
4707         int data_len = 0;
4708         bool fragstolen;
4709
4710         if (size == 0)
4711                 return 0;
4712
4713         if (size > PAGE_SIZE) {
4714                 int npages = min_t(size_t, size >> PAGE_SHIFT, MAX_SKB_FRAGS);
4715
4716                 data_len = npages << PAGE_SHIFT;
4717                 size = data_len + (size & ~PAGE_MASK);
4718         }
4719         skb = alloc_skb_with_frags(size - data_len, data_len,
4720                                    PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER,
4721                                    &err, sk->sk_allocation);
4722         if (!skb)
4723                 goto err;
4724
4725         skb_put(skb, size - data_len);
4726         skb->data_len = data_len;
4727         skb->len = size;
4728
4729         if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize)) {
4730                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVQDROP);
4731                 goto err_free;
4732         }
4733
4734         err = skb_copy_datagram_from_iter(skb, 0, &msg->msg_iter, size);
4735         if (err)
4736                 goto err_free;
4737
4738         TCP_SKB_CB(skb)->seq = tcp_sk(sk)->rcv_nxt;
4739         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + size;
4740         TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tcp_sk(sk)->snd_una - 1;
4741
4742         if (tcp_queue_rcv(sk, skb, &fragstolen)) {
4743                 WARN_ON_ONCE(fragstolen); /* should not happen */
4744                 __kfree_skb(skb);
4745         }
4746         return size;
4747
4748 err_free:
4749         kfree_skb(skb);
4750 err:
4751         return err;
4752
4753 }
4754
4755 void tcp_data_ready(struct sock *sk)
4756 {
4757         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4758         int avail = tp->rcv_nxt - tp->copied_seq;
4759
4760         if (avail < sk->sk_rcvlowat && !tcp_rmem_pressure(sk) &&
4761             !sock_flag(sk, SOCK_DONE))
4762                 return;
4763
4764         sk->sk_data_ready(sk);
4765 }
4766
4767 static void tcp_data_queue(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4768 {
4769         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4770         bool fragstolen;
4771         int eaten;
4772
4773         if (sk_is_mptcp(sk))
4774                 mptcp_incoming_options(sk, skb, &tp->rx_opt);
4775
4776         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) {
4777                 __kfree_skb(skb);
4778                 return;
4779         }
4780         skb_dst_drop(skb);
4781         __skb_pull(skb, tcp_hdr(skb)->doff * 4);
4782
4783         tcp_ecn_accept_cwr(sk, skb);
4784
4785         tp->rx_opt.dsack = 0;
4786
4787         /*  Queue data for delivery to the user.
4788          *  Packets in sequence go to the receive queue.
4789          *  Out of sequence packets to the out_of_order_queue.
4790          */
4791         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt) {
4792                 if (tcp_receive_window(tp) == 0) {
4793                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPZEROWINDOWDROP);
4794                         goto out_of_window;
4795                 }
4796
4797                 /* Ok. In sequence. In window. */
4798 queue_and_out:
4799                 if (skb_queue_len(&sk->sk_receive_queue) == 0)
4800                         sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
4801                 else if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize)) {
4802                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVQDROP);
4803                         goto drop;
4804                 }
4805
4806                 eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, &fragstolen);
4807                 if (skb->len)
4808                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
4809                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
4810                         tcp_fin(sk);
4811
4812                 if (!RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4813                         tcp_ofo_queue(sk);
4814
4815                         /* RFC5681. 4.2. SHOULD send immediate ACK, when
4816                          * gap in queue is filled.
4817                          */
4818                         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
4819                                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_NOW;
4820                 }
4821
4822                 if (tp->rx_opt.num_sacks)
4823                         tcp_sack_remove(tp);
4824
4825                 tcp_fast_path_check(sk);
4826
4827                 if (eaten > 0)
4828                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4829                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4830                         tcp_data_ready(sk);
4831                 return;
4832         }
4833
4834         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
4835                 tcp_rcv_spurious_retrans(sk, skb);
4836                 /* A retransmit, 2nd most common case.  Force an immediate ack. */
4837                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4838                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4839
4840 out_of_window:
4841                 tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
4842                 inet_csk_schedule_ack(sk);
4843 drop:
4844                 tcp_drop(sk, skb);
4845                 return;
4846         }
4847
4848         /* Out of window. F.e. zero window probe. */
4849         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp)))
4850                 goto out_of_window;
4851
4852         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4853                 /* Partial packet, seq < rcv_next < end_seq */
4854                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt);
4855
4856                 /* If window is closed, drop tail of packet. But after
4857                  * remembering D-SACK for its head made in previous line.
4858                  */
4859                 if (!tcp_receive_window(tp)) {
4860                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPZEROWINDOWDROP);
4861                         goto out_of_window;
4862                 }
4863                 goto queue_and_out;
4864         }
4865
4866         tcp_data_queue_ofo(sk, skb);
4867 }
4868
4869 static struct sk_buff *tcp_skb_next(struct sk_buff *skb, struct sk_buff_head *list)
4870 {
4871         if (list)
4872                 return !skb_queue_is_last(list, skb) ? skb->next : NULL;
4873
4874         return skb_rb_next(skb);
4875 }
4876
4877 static struct sk_buff *tcp_collapse_one(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4878                                         struct sk_buff_head *list,
4879                                         struct rb_root *root)
4880 {
4881         struct sk_buff *next = tcp_skb_next(skb, list);
4882
4883         if (list)
4884                 __skb_unlink(skb, list);
4885         else
4886                 rb_erase(&skb->rbnode, root);
4887
4888         __kfree_skb(skb);
4889         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOLLAPSED);
4890
4891         return next;
4892 }
4893
4894 /* Insert skb into rb tree, ordered by TCP_SKB_CB(skb)->seq */
4895 void tcp_rbtree_insert(struct rb_root *root, struct sk_buff *skb)
4896 {
4897         struct rb_node **p = &root->rb_node;
4898         struct rb_node *parent = NULL;
4899         struct sk_buff *skb1;
4900
4901         while (*p) {
4902                 parent = *p;
4903                 skb1 = rb_to_skb(parent);
4904                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4905                         p = &parent->rb_left;
4906                 else
4907                         p = &parent->rb_right;
4908         }
4909         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
4910         rb_insert_color(&skb->rbnode, root);
4911 }
4912
4913 /* Collapse contiguous sequence of skbs head..tail with
4914  * sequence numbers start..end.
4915  *
4916  * If tail is NULL, this means until the end of the queue.
4917  *
4918  * Segments with FIN/SYN are not collapsed (only because this
4919  * simplifies code)
4920  */
4921 static void
4922 tcp_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff_head *list, struct rb_root *root,
4923              struct sk_buff *head, struct sk_buff *tail, u32 start, u32 end)
4924 {
4925         struct sk_buff *skb = head, *n;
4926         struct sk_buff_head tmp;
4927         bool end_of_skbs;
4928
4929         /* First, check that queue is collapsible and find
4930          * the point where collapsing can be useful.
4931          */
4932 restart:
4933         for (end_of_skbs = true; skb != NULL && skb != tail; skb = n) {
4934                 n = tcp_skb_next(skb, list);
4935
4936                 /* No new bits? It is possible on ofo queue. */
4937                 if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4938                         skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
4939                         if (!skb)
4940                                 break;
4941                         goto restart;
4942                 }
4943
4944                 /* The first skb to collapse is:
4945                  * - not SYN/FIN and
4946                  * - bloated or contains data before "start" or
4947                  *   overlaps to the next one and mptcp allow collapsing.
4948                  */
4949                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)) &&
4950                     (tcp_win_from_space(sk, skb->truesize) > skb->len ||
4951                      before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start))) {
4952                         end_of_skbs = false;
4953                         break;
4954                 }
4955
4956                 if (n && n != tail && mptcp_skb_can_collapse(skb, n) &&
4957                     TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(n)->seq) {
4958                         end_of_skbs = false;
4959                         break;
4960                 }
4961
4962                 /* Decided to skip this, advance start seq. */
4963                 start = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4964         }
4965         if (end_of_skbs ||
4966             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
4967                 return;
4968
4969         __skb_queue_head_init(&tmp);
4970
4971         while (before(start, end)) {
4972                 int copy = min_t(int, SKB_MAX_ORDER(0, 0), end - start);
4973                 struct sk_buff *nskb;
4974
4975                 nskb = alloc_skb(copy, GFP_ATOMIC);
4976                 if (!nskb)
4977                         break;
4978
4979                 memcpy(nskb->cb, skb->cb, sizeof(skb->cb));
4980 #ifdef CONFIG_TLS_DEVICE
4981                 nskb->decrypted = skb->decrypted;
4982 #endif
4983                 TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = start;
4984                 if (list)
4985                         __skb_queue_before(list, skb, nskb);
4986                 else
4987                         __skb_queue_tail(&tmp, nskb); /* defer rbtree insertion */
4988                 skb_set_owner_r(nskb, sk);
4989                 mptcp_skb_ext_move(nskb, skb);
4990
4991                 /* Copy data, releasing collapsed skbs. */
4992                 while (copy > 0) {
4993                         int offset = start - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4994                         int size = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - start;
4995
4996                         BUG_ON(offset < 0);
4997                         if (size > 0) {
4998                                 size = min(copy, size);
4999                                 if (skb_copy_bits(skb, offset, skb_put(nskb, size), size))
5000                                         BUG();
5001                                 TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq += size;
5002                                 copy -= size;
5003                                 start += size;
5004                         }
5005                         if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5006                                 skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
5007                                 if (!skb ||
5008                                     skb == tail ||
5009                                     !mptcp_skb_can_collapse(nskb, skb) ||
5010                                     (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
5011                                         goto end;
5012 #ifdef CONFIG_TLS_DEVICE
5013                                 if (skb->decrypted != nskb->decrypted)
5014                                         goto end;
5015 #endif
5016                         }
5017                 }
5018         }
5019 end:
5020         skb_queue_walk_safe(&tmp, skb, n)
5021                 tcp_rbtree_insert(root, skb);
5022 }
5023
5024 /* Collapse ofo queue. Algorithm: select contiguous sequence of skbs
5025  * and tcp_collapse() them until all the queue is collapsed.
5026  */
5027 static void tcp_collapse_ofo_queue(struct sock *sk)
5028 {
5029         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5030         u32 range_truesize, sum_tiny = 0;
5031         struct sk_buff *skb, *head;
5032         u32 start, end;
5033
5034         skb = skb_rb_first(&tp->out_of_order_queue);
5035 new_range:
5036         if (!skb) {
5037                 tp->ooo_last_skb = skb_rb_last(&tp->out_of_order_queue);
5038                 return;
5039         }
5040         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5041         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
5042         range_truesize = skb->truesize;
5043
5044         for (head = skb;;) {
5045                 skb = skb_rb_next(skb);
5046
5047                 /* Range is terminated when we see a gap or when
5048                  * we are at the queue end.
5049                  */
5050                 if (!skb ||
5051                     after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end) ||
5052                     before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start)) {
5053                         /* Do not attempt collapsing tiny skbs */
5054                         if (range_truesize != head->truesize ||
5055                             end - start >= SKB_WITH_OVERHEAD(SK_MEM_QUANTUM)) {
5056                                 tcp_collapse(sk, NULL, &tp->out_of_order_queue,
5057                                              head, skb, start, end);
5058                         } else {
5059                                 sum_tiny += range_truesize;
5060                                 if (sum_tiny > sk->sk_rcvbuf >> 3)
5061                                         return;
5062                         }
5063                         goto new_range;
5064                 }
5065
5066                 range_truesize += skb->truesize;
5067                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start)))
5068                         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5069                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end))
5070                         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
5071         }
5072 }
5073
5074 /*
5075  * Clean the out-of-order queue to make room.
5076  * We drop high sequences packets to :
5077  * 1) Let a chance for holes to be filled.
5078  * 2) not add too big latencies if thousands of packets sit there.
5079  *    (But if application shrinks SO_RCVBUF, we could still end up
5080  *     freeing whole queue here)
5081  * 3) Drop at least 12.5 % of sk_rcvbuf to avoid malicious attacks.
5082  *
5083  * Return true if queue has shrunk.
5084  */
5085 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk)
5086 {
5087         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5088         struct rb_node *node, *prev;
5089         int goal;
5090
5091         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
5092                 return false;
5093
5094         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_OFOPRUNED);
5095         goal = sk->sk_rcvbuf >> 3;
5096         node = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
5097         do {
5098                 prev = rb_prev(node);
5099                 rb_erase(node, &tp->out_of_order_queue);
5100                 goal -= rb_to_skb(node)->truesize;
5101                 tcp_drop(sk, rb_to_skb(node));
5102                 if (!prev || goal <= 0) {
5103                         sk_mem_reclaim(sk);
5104                         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf &&
5105                             !tcp_under_memory_pressure(sk))
5106                                 break;
5107                         goal = sk->sk_rcvbuf >> 3;
5108                 }
5109                 node = prev;
5110         } while (node);
5111         tp->ooo_last_skb = rb_to_skb(prev);
5112
5113         /* Reset SACK state.  A conforming SACK implementation will
5114          * do the same at a timeout based retransmit.  When a connection
5115          * is in a sad state like this, we care only about integrity
5116          * of the connection not performance.
5117          */
5118         if (tp->rx_opt.sack_ok)
5119                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
5120         return true;
5121 }
5122
5123 /* Reduce allocated memory if we can, trying to get
5124  * the socket within its memory limits again.
5125  *
5126  * Return less than zero if we should start dropping frames
5127  * until the socket owning process reads some of the data
5128  * to stabilize the situation.
5129  */
5130 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk)
5131 {
5132         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5133
5134         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PRUNECALLED);
5135
5136         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) >= sk->sk_rcvbuf)
5137                 tcp_clamp_window(sk);
5138         else if (tcp_under_memory_pressure(sk))
5139                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, 4U * tp->advmss);
5140
5141         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5142                 return 0;
5143
5144         tcp_collapse_ofo_queue(sk);
5145         if (!skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue))
5146                 tcp_collapse(sk, &sk->sk_receive_queue, NULL,
5147                              skb_peek(&sk->sk_receive_queue),
5148                              NULL,
5149                              tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
5150         sk_mem_reclaim(sk);
5151
5152         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5153                 return 0;
5154
5155         /* Collapsing did not help, destructive actions follow.
5156          * This must not ever occur. */
5157
5158         tcp_prune_ofo_queue(sk);
5159
5160         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5161                 return 0;
5162
5163         /* If we are really being abused, tell the caller to silently
5164          * drop receive data on the floor.  It will get retransmitted
5165          * and hopefully then we'll have sufficient space.
5166          */
5167         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_RCVPRUNED);
5168
5169         /* Massive buffer overcommit. */
5170         tp->pred_flags = 0;
5171         return -1;
5172 }
5173
5174 static bool tcp_should_expand_sndbuf(const struct sock *sk)
5175 {
5176         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5177
5178         /* If the user specified a specific send buffer setting, do
5179          * not modify it.
5180          */
5181         if (sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK)
5182                 return false;
5183
5184         /* If we are under global TCP memory pressure, do not expand.  */
5185         if (tcp_under_memory_pressure(sk))
5186                 return false;
5187
5188         /* If we are under soft global TCP memory pressure, do not expand.  */
5189         if (sk_memory_allocated(sk) >= sk_prot_mem_limits(sk, 0))
5190                 return false;
5191
5192         /* If we filled the congestion window, do not expand.  */
5193         if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
5194                 return false;
5195
5196         return true;
5197 }
5198
5199 /* When incoming ACK allowed to free some skb from write_queue,
5200  * we remember this event in flag SOCK_QUEUE_SHRUNK and wake up socket
5201  * on the exit from tcp input handler.
5202  *
5203  * PROBLEM: sndbuf expansion does not work well with largesend.
5204  */
5205 static void tcp_new_space(struct sock *sk)
5206 {
5207         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5208
5209         if (tcp_should_expand_sndbuf(sk)) {
5210                 tcp_sndbuf_expand(sk);
5211                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
5212         }
5213
5214         sk->sk_write_space(sk);
5215 }
5216
5217 static void tcp_check_space(struct sock *sk)
5218 {
5219         if (sock_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK)) {
5220                 sock_reset_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
5221                 /* pairs with tcp_poll() */
5222                 smp_mb();
5223                 if (sk->sk_socket &&
5224                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
5225                         tcp_new_space(sk);
5226                         if (!test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags))
5227                                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
5228                 }
5229         }
5230 }
5231
5232 static inline void tcp_data_snd_check(struct sock *sk)
5233 {
5234         tcp_push_pending_frames(sk);
5235         tcp_check_space(sk);
5236 }
5237
5238 /*
5239  * Check if sending an ack is needed.
5240  */
5241 static void __tcp_ack_snd_check(struct sock *sk, int ofo_possible)
5242 {
5243         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5244         unsigned long rtt, delay;
5245
5246             /* More than one full frame received... */
5247         if (((tp->rcv_nxt - tp->rcv_wup) > inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss &&
5248              /* ... and right edge of window advances far enough.
5249               * (tcp_recvmsg() will send ACK otherwise).
5250               * If application uses SO_RCVLOWAT, we want send ack now if
5251               * we have not received enough bytes to satisfy the condition.
5252               */
5253             (tp->rcv_nxt - tp->copied_seq < sk->sk_rcvlowat ||
5254              __tcp_select_window(sk) >= tp->rcv_wnd)) ||
5255             /* We ACK each frame or... */
5256             tcp_in_quickack_mode(sk) ||
5257             /* Protocol state mandates a one-time immediate ACK */
5258             inet_csk(sk)->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_NOW) {
5259 send_now:
5260                 tcp_send_ack(sk);
5261                 return;
5262         }
5263
5264         if (!ofo_possible || RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
5265                 tcp_send_delayed_ack(sk);
5266                 return;
5267         }
5268
5269         if (!tcp_is_sack(tp) ||
5270             tp->compressed_ack >= sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_comp_sack_nr)
5271                 goto send_now;
5272
5273         if (tp->compressed_ack_rcv_nxt != tp->rcv_nxt) {
5274                 tp->compressed_ack_rcv_nxt = tp->rcv_nxt;
5275                 if (tp->compressed_ack > TCP_FASTRETRANS_THRESH)
5276                         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPACKCOMPRESSED,
5277                                       tp->compressed_ack - TCP_FASTRETRANS_THRESH);
5278                 tp->compressed_ack = 0;
5279         }
5280
5281         if (++tp->compressed_ack <= TCP_FASTRETRANS_THRESH)
5282                 goto send_now;
5283
5284         if (hrtimer_is_queued(&tp->compressed_ack_timer))
5285                 return;
5286
5287         /* compress ack timer : 5 % of rtt, but no more than tcp_comp_sack_delay_ns */
5288
5289         rtt = tp->rcv_rtt_est.rtt_us;
5290         if (tp->srtt_us && tp->srtt_us < rtt)
5291                 rtt = tp->srtt_us;
5292
5293         delay = min_t(unsigned long, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_comp_sack_delay_ns,
5294                       rtt * (NSEC_PER_USEC >> 3)/20);
5295         sock_hold(sk);
5296         hrtimer_start(&tp->compressed_ack_timer, ns_to_ktime(delay),
5297                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED_SOFT);
5298 }
5299
5300 static inline void tcp_ack_snd_check(struct sock *sk)
5301 {
5302         if (!inet_csk_ack_scheduled(sk)) {
5303                 /* We sent a data segment already. */
5304                 return;
5305         }
5306         __tcp_ack_snd_check(sk, 1);
5307 }
5308
5309 /*
5310  *      This routine is only called when we have urgent data
5311  *      signaled. Its the 'slow' part of tcp_urg. It could be
5312  *      moved inline now as tcp_urg is only called from one
5313  *      place. We handle URGent data wrong. We have to - as
5314  *      BSD still doesn't use the correction from RFC961.
5315  *      For 1003.1g we should support a new option TCP_STDURG to permit
5316  *      either form (or just set the sysctl tcp_stdurg).
5317  */
5318
5319 static void tcp_check_urg(struct sock *sk, const struct tcphdr *th)
5320 {
5321         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5322         u32 ptr = ntohs(th->urg_ptr);
5323
5324         if (ptr && !sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_stdurg)
5325                 ptr--;
5326         ptr += ntohl(th->seq);
5327
5328         /* Ignore urgent data that we've already seen and read. */
5329         if (after(tp->copied_seq, ptr))
5330                 return;
5331
5332         /* Do not replay urg ptr.
5333          *
5334          * NOTE: interesting situation not covered by specs.
5335          * Misbehaving sender may send urg ptr, pointing to segment,
5336          * which we already have in ofo queue. We are not able to fetch
5337          * such data and will stay in TCP_URG_NOTYET until will be eaten
5338          * by recvmsg(). Seems, we are not obliged to handle such wicked
5339          * situations. But it is worth to think about possibility of some
5340          * DoSes using some hypothetical application level deadlock.
5341          */
5342         if (before(ptr, tp->rcv_nxt))
5343                 return;
5344
5345         /* Do we already have a newer (or duplicate) urgent pointer? */
5346         if (tp->urg_data && !after(ptr, tp->urg_seq))
5347                 return;
5348
5349         /* Tell the world about our new urgent pointer. */
5350         sk_send_sigurg(sk);
5351
5352         /* We may be adding urgent data when the last byte read was
5353          * urgent. To do this requires some care. We cannot just ignore
5354          * tp->copied_seq since we would read the last urgent byte again
5355          * as data, nor can we alter copied_seq until this data arrives
5356          * or we break the semantics of SIOCATMARK (and thus sockatmark())
5357          *
5358          * NOTE. Double Dutch. Rendering to plain English: author of comment
5359          * above did something sort of  send("A", MSG_OOB); send("B", MSG_OOB);
5360          * and expect that both A and B disappear from stream. This is _wrong_.
5361          * Though this happens in BSD with high probability, this is occasional.
5362          * Any application relying on this is buggy. Note also, that fix "works"
5363          * only in this artificial test. Insert some normal data between A and B and we will
5364          * decline of BSD again. Verdict: it is better to remove to trap
5365          * buggy users.
5366          */
5367         if (tp->urg_seq == tp->copied_seq && tp->urg_data &&
5368             !sock_flag(sk, SOCK_URGINLINE) && tp->copied_seq != tp->rcv_nxt) {
5369                 struct sk_buff *skb = skb_peek(&sk->sk_receive_queue);
5370                 tp->copied_seq++;
5371                 if (skb && !before(tp->copied_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5372                         __skb_unlink(skb, &sk->sk_receive_queue);
5373                         __kfree_skb(skb);
5374                 }
5375         }
5376
5377         tp->urg_data = TCP_URG_NOTYET;
5378         WRITE_ONCE(tp->urg_seq, ptr);
5379
5380         /* Disable header prediction. */
5381         tp->pred_flags = 0;
5382 }
5383
5384 /* This is the 'fast' part of urgent handling. */
5385 static void tcp_urg(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, const struct tcphdr *th)
5386 {
5387         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5388
5389         /* Check if we get a new urgent pointer - normally not. */
5390         if (th->urg)
5391                 tcp_check_urg(sk, th);
5392
5393         /* Do we wait for any urgent data? - normally not... */
5394         if (tp->urg_data == TCP_URG_NOTYET) {
5395                 u32 ptr = tp->urg_seq - ntohl(th->seq) + (th->doff * 4) -
5396                           th->syn;
5397
5398                 /* Is the urgent pointer pointing into this packet? */
5399                 if (ptr < skb->len) {
5400                         u8 tmp;
5401                         if (skb_copy_bits(skb, ptr, &tmp, 1))
5402                                 BUG();
5403                         tp->urg_data = TCP_URG_VALID | tmp;
5404                         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
5405                                 sk->sk_data_ready(sk);
5406                 }
5407         }
5408 }
5409
5410 /* Accept RST for rcv_nxt - 1 after a FIN.
5411  * When tcp connections are abruptly terminated from Mac OSX (via ^C), a
5412  * FIN is sent followed by a RST packet. The RST is sent with the same
5413  * sequence number as the FIN, and thus according to RFC 5961 a challenge
5414  * ACK should be sent. However, Mac OSX rate limits replies to challenge
5415  * ACKs on the closed socket. In addition middleboxes can drop either the
5416  * challenge ACK or a subsequent RST.
5417  */
5418 static bool tcp_reset_check(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
5419 {
5420         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5421
5422         return unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->seq == (tp->rcv_nxt - 1) &&
5423                         (1 << sk->sk_state) & (TCPF_CLOSE_WAIT | TCPF_LAST_ACK |
5424                                                TCPF_CLOSING));
5425 }
5426
5427 /* Does PAWS and seqno based validation of an incoming segment, flags will
5428  * play significant role here.
5429  */
5430 static bool tcp_validate_incoming(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5431                                   const struct tcphdr *th, int syn_inerr)
5432 {
5433         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5434         bool rst_seq_match = false;
5435
5436         /* RFC1323: H1. Apply PAWS check first. */
5437         if (tcp_fast_parse_options(sock_net(sk), skb, th, tp) &&
5438             tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5439             tcp_paws_discard(sk, skb)) {
5440                 if (!th->rst) {
5441                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSESTABREJECTED);
5442                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5443                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDPAWS,
5444                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5445                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5446                         goto discard;
5447                 }
5448                 /* Reset is accepted even if it did not pass PAWS. */
5449         }
5450
5451         /* Step 1: check sequence number */
5452         if (!tcp_sequence(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5453                 /* RFC793, page 37: "In all states except SYN-SENT, all reset
5454                  * (RST) segments are validated by checking their SEQ-fields."
5455                  * And page 69: "If an incoming segment is not acceptable,
5456                  * an acknowledgment should be sent in reply (unless the RST
5457                  * bit is set, if so drop the segment and return)".
5458                  */
5459                 if (!th->rst) {
5460                         if (th->syn)
5461                                 goto syn_challenge;
5462                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5463                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDSEQ,
5464                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5465                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5466                 } else if (tcp_reset_check(sk, skb)) {
5467                         tcp_reset(sk);
5468                 }
5469                 goto discard;
5470         }
5471
5472         /* Step 2: check RST bit */
5473         if (th->rst) {
5474                 /* RFC 5961 3.2 (extend to match against (RCV.NXT - 1) after a
5475                  * FIN and SACK too if available):
5476                  * If seq num matches RCV.NXT or (RCV.NXT - 1) after a FIN, or
5477                  * the right-most SACK block,
5478                  * then
5479                  *     RESET the connection
5480                  * else
5481                  *     Send a challenge ACK
5482                  */
5483                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt ||
5484                     tcp_reset_check(sk, skb)) {
5485                         rst_seq_match = true;
5486                 } else if (tcp_is_sack(tp) && tp->rx_opt.num_sacks > 0) {
5487                         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
5488                         int max_sack = sp[0].end_seq;
5489                         int this_sack;
5490
5491                         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;
5492                              ++this_sack) {
5493                                 max_sack = after(sp[this_sack].end_seq,
5494                                                  max_sack) ?
5495                                         sp[this_sack].end_seq : max_sack;
5496                         }
5497
5498                         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == max_sack)
5499                                 rst_seq_match = true;
5500                 }
5501
5502                 if (rst_seq_match)
5503                         tcp_reset(sk);
5504                 else {
5505                         /* Disable TFO if RST is out-of-order
5506                          * and no data has been received
5507                          * for current active TFO socket
5508                          */
5509                         if (tp->syn_fastopen && !tp->data_segs_in &&
5510                             sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED)
5511                                 tcp_fastopen_active_disable(sk);
5512                         tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5513                 }
5514                 goto discard;
5515         }
5516
5517         /* step 3: check security and precedence [ignored] */
5518
5519         /* step 4: Check for a SYN
5520          * RFC 5961 4.2 : Send a challenge ack
5521          */
5522         if (th->syn) {
5523 syn_challenge:
5524                 if (syn_inerr)
5525                         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5526                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNCHALLENGE);
5527                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5528                 goto discard;
5529         }
5530
5531         return true;
5532
5533 discard:
5534         tcp_drop(sk, skb);
5535         return false;
5536 }
5537
5538 /*
5539  *      TCP receive function for the ESTABLISHED state.
5540  *
5541  *      It is split into a fast path and a slow path. The fast path is
5542  *      disabled when:
5543  *      - A zero window was announced from us - zero window probing
5544  *        is only handled properly in the slow path.
5545  *      - Out of order segments arrived.
5546  *      - Urgent data is expected.
5547  *      - There is no buffer space left
5548  *      - Unexpected TCP flags/window values/header lengths are received
5549  *        (detected by checking the TCP header against pred_flags)
5550  *      - Data is sent in both directions. Fast path only supports pure senders
5551  *        or pure receivers (this means either the sequence number or the ack
5552  *        value must stay constant)
5553  *      - Unexpected TCP option.
5554  *
5555  *      When these conditions are not satisfied it drops into a standard
5556  *      receive procedure patterned after RFC793 to handle all cases.
5557  *      The first three cases are guaranteed by proper pred_flags setting,
5558  *      the rest is checked inline. Fast processing is turned on in
5559  *      tcp_data_queue when everything is OK.
5560  */
5561 void tcp_rcv_established(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5562 {
5563         const struct tcphdr *th = (const struct tcphdr *)skb->data;
5564         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5565         unsigned int len = skb->len;
5566
5567         /* TCP congestion window tracking */
5568         trace_tcp_probe(sk, skb);
5569
5570         tcp_mstamp_refresh(tp);
5571         if (unlikely(!sk->sk_rx_dst))
5572                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5573         /*
5574          *      Header prediction.
5575          *      The code loosely follows the one in the famous
5576          *      "30 instruction TCP receive" Van Jacobson mail.
5577          *
5578          *      Van's trick is to deposit buffers into socket queue
5579          *      on a device interrupt, to call tcp_recv function
5580          *      on the receive process context and checksum and copy
5581          *      the buffer to user space. smart...
5582          *
5583          *      Our current scheme is not silly either but we take the
5584          *      extra cost of the net_bh soft interrupt processing...
5585          *      We do checksum and copy also but from device to kernel.
5586          */
5587
5588         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5589
5590         /*      pred_flags is 0xS?10 << 16 + snd_wnd
5591          *      if header_prediction is to be made
5592          *      'S' will always be tp->tcp_header_len >> 2
5593          *      '?' will be 0 for the fast path, otherwise pred_flags is 0 to
5594          *  turn it off (when there are holes in the receive
5595          *       space for instance)
5596          *      PSH flag is ignored.
5597          */
5598
5599         if ((tcp_flag_word(th) & TCP_HP_BITS) == tp->pred_flags &&
5600             TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt &&
5601             !after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt)) {
5602                 int tcp_header_len = tp->tcp_header_len;
5603
5604                 /* Timestamp header prediction: tcp_header_len
5605                  * is automatically equal to th->doff*4 due to pred_flags
5606                  * match.
5607                  */
5608
5609                 /* Check timestamp */
5610                 if (tcp_header_len == sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) {
5611                         /* No? Slow path! */
5612                         if (!tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
5613                                 goto slow_path;
5614
5615                         /* If PAWS failed, check it more carefully in slow path */
5616                         if ((s32)(tp->rx_opt.rcv_tsval - tp->rx_opt.ts_recent) < 0)
5617                                 goto slow_path;
5618
5619                         /* DO NOT update ts_recent here, if checksum fails
5620                          * and timestamp was corrupted part, it will result
5621                          * in a hung connection since we will drop all
5622                          * future packets due to the PAWS test.
5623                          */
5624                 }
5625
5626                 if (len <= tcp_header_len) {
5627                         /* Bulk data transfer: sender */
5628                         if (len == tcp_header_len) {
5629                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5630                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5631                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5632                                  */
5633                                 if (tcp_header_len ==
5634                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5635                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5636                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5637
5638                                 /* We know that such packets are checksummed
5639                                  * on entry.
5640                                  */
5641                                 tcp_ack(sk, skb, 0);
5642                                 __kfree_skb(skb);
5643                                 tcp_data_snd_check(sk);
5644                                 /* When receiving pure ack in fast path, update
5645                                  * last ts ecr directly instead of calling
5646                                  * tcp_rcv_rtt_measure_ts()
5647                                  */
5648                                 tp->rcv_rtt_last_tsecr = tp->rx_opt.rcv_tsecr;
5649                                 return;
5650                         } else { /* Header too small */
5651                                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5652                                 goto discard;
5653                         }
5654                 } else {
5655                         int eaten = 0;
5656                         bool fragstolen = false;
5657
5658                         if (tcp_checksum_complete(skb))
5659                                 goto csum_error;
5660
5661                         if ((int)skb->truesize > sk->sk_forward_alloc)
5662                                 goto step5;
5663
5664                         /* Predicted packet is in window by definition.
5665                          * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5666                          * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5667                          */
5668                         if (tcp_header_len ==
5669                             (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5670                             tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5671                                 tcp_store_ts_recent(tp);
5672
5673                         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5674
5675                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITS);
5676
5677                         /* Bulk data transfer: receiver */
5678                         __skb_pull(skb, tcp_header_len);
5679                         eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, &fragstolen);
5680
5681                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
5682
5683                         if (TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq != tp->snd_una) {
5684                                 /* Well, only one small jumplet in fast path... */
5685                                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_DATA);
5686                                 tcp_data_snd_check(sk);
5687                                 if (!inet_csk_ack_scheduled(sk))
5688                                         goto no_ack;
5689                         }
5690
5691                         __tcp_ack_snd_check(sk, 0);
5692 no_ack:
5693                         if (eaten)
5694                                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
5695                         tcp_data_ready(sk);
5696                         return;
5697                 }
5698         }
5699
5700 slow_path:
5701         if (len < (th->doff << 2) || tcp_checksum_complete(skb))
5702                 goto csum_error;
5703
5704         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
5705                 goto discard;
5706
5707         /*
5708          *      Standard slow path.
5709          */
5710
5711         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 1))
5712                 return;
5713
5714 step5:
5715         if (tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH | FLAG_UPDATE_TS_RECENT) < 0)
5716                 goto discard;
5717
5718         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5719
5720         /* Process urgent data. */
5721         tcp_urg(sk, skb, th);
5722
5723         /* step 7: process the segment text */
5724         tcp_data_queue(sk, skb);
5725
5726         tcp_data_snd_check(sk);
5727         tcp_ack_snd_check(sk);
5728         return;
5729
5730 csum_error:
5731         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_CSUMERRORS);
5732         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5733
5734 discard:
5735         tcp_drop(sk, skb);
5736 }
5737 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_established);
5738
5739 void tcp_init_transfer(struct sock *sk, int bpf_op)
5740 {
5741         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5742         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5743
5744         tcp_mtup_init(sk);
5745         icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
5746         tcp_init_metrics(sk);
5747
5748         /* Initialize the congestion window to start the transfer.
5749          * Cut cwnd down to 1 per RFC5681 if SYN or SYN-ACK has been
5750          * retransmitted. In light of RFC6298 more aggressive 1sec
5751          * initRTO, we only reset cwnd when more than 1 SYN/SYN-ACK
5752          * retransmission has occurred.
5753          */
5754         if (tp->total_retrans > 1 && tp->undo_marker)
5755                 tp->snd_cwnd = 1;
5756         else
5757                 tp->snd_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
5758         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
5759
5760         tcp_call_bpf(sk, bpf_op, 0, NULL);
5761         tcp_init_congestion_control(sk);
5762         tcp_init_buffer_space(sk);
5763 }
5764
5765 void tcp_finish_connect(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5766 {
5767         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5768         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5769
5770         tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
5771         icsk->icsk_ack.lrcvtime = tcp_jiffies32;
5772
5773         if (skb) {
5774                 icsk->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5775                 security_inet_conn_established(sk, skb);
5776                 sk_mark_napi_id(sk, skb);
5777         }
5778
5779         tcp_init_transfer(sk, BPF_SOCK_OPS_ACTIVE_ESTABLISHED_CB);
5780
5781         /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data
5782          * packet.
5783          */
5784         tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
5785
5786         if (sock_flag(sk, SOCK_KEEPOPEN))
5787                 inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, keepalive_time_when(tp));
5788
5789         if (!tp->rx_opt.snd_wscale)
5790                 __tcp_fast_path_on(tp, tp->snd_wnd);
5791         else
5792                 tp->pred_flags = 0;
5793 }
5794
5795 static bool tcp_rcv_fastopen_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *synack,
5796                                     struct tcp_fastopen_cookie *cookie)
5797 {
5798         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5799         struct sk_buff *data = tp->syn_data ? tcp_rtx_queue_head(sk) : NULL;
5800         u16 mss = tp->rx_opt.mss_clamp, try_exp = 0;
5801         bool syn_drop = false;
5802
5803         if (mss == tp->rx_opt.user_mss) {
5804                 struct tcp_options_received opt;
5805
5806                 /* Get original SYNACK MSS value if user MSS sets mss_clamp */
5807                 tcp_clear_options(&opt);
5808                 opt.user_mss = opt.mss_clamp = 0;
5809                 tcp_parse_options(sock_net(sk), synack, &opt, 0, NULL);
5810                 mss = opt.mss_clamp;
5811         }
5812
5813         if (!tp->syn_fastopen) {
5814                 /* Ignore an unsolicited cookie */
5815                 cookie->len = -1;
5816         } else if (tp->total_retrans) {
5817                 /* SYN timed out and the SYN-ACK neither has a cookie nor
5818                  * acknowledges data. Presumably the remote received only
5819                  * the retransmitted (regular) SYNs: either the original
5820                  * SYN-data or the corresponding SYN-ACK was dropped.
5821                  */
5822                 syn_drop = (cookie->len < 0 && data);
5823         } else if (cookie->len < 0 && !tp->syn_data) {
5824                 /* We requested a cookie but didn't get it. If we did not use
5825                  * the (old) exp opt format then try so next time (try_exp=1).
5826                  * Otherwise we go back to use the RFC7413 opt (try_exp=2).
5827                  */
5828                 try_exp = tp->syn_fastopen_exp ? 2 : 1;
5829         }
5830
5831         tcp_fastopen_cache_set(sk, mss, cookie, syn_drop, try_exp);
5832
5833         if (data) { /* Retransmit unacked data in SYN */
5834                 if (tp->total_retrans)
5835                         tp->fastopen_client_fail = TFO_SYN_RETRANSMITTED;
5836                 else
5837                         tp->fastopen_client_fail = TFO_DATA_NOT_ACKED;
5838                 skb_rbtree_walk_from(data) {
5839                         if (__tcp_retransmit_skb(sk, data, 1))
5840                                 break;
5841                 }
5842                 tcp_rearm_rto(sk);
5843                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5844                                 LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVEFAIL);
5845                 return true;
5846         }
5847         tp->syn_data_acked = tp->syn_data;
5848         if (tp->syn_data_acked) {
5849                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
5850                 /* SYN-data is counted as two separate packets in tcp_ack() */
5851                 if (tp->delivered > 1)
5852                         --tp->delivered;
5853         }
5854
5855         tcp_fastopen_add_skb(sk, synack);
5856
5857         return false;
5858 }
5859
5860 static void smc_check_reset_syn(struct tcp_sock *tp)
5861 {
5862 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
5863         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
5864                 if (tp->syn_smc && !tp->rx_opt.smc_ok)
5865                         tp->syn_smc = 0;
5866         }
5867 #endif
5868 }
5869
5870 static void tcp_try_undo_spurious_syn(struct sock *sk)
5871 {
5872         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5873         u32 syn_stamp;
5874
5875         /* undo_marker is set when SYN or SYNACK times out. The timeout is
5876          * spurious if the ACK's timestamp option echo value matches the
5877          * original SYN timestamp.
5878          */
5879         syn_stamp = tp->retrans_stamp;
5880         if (tp->undo_marker && syn_stamp && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5881             syn_stamp == tp->rx_opt.rcv_tsecr)
5882                 tp->undo_marker = 0;
5883 }
5884
5885 static int tcp_rcv_synsent_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5886                                          const struct tcphdr *th)
5887 {
5888         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5889         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5890         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
5891         int saved_clamp = tp->rx_opt.mss_clamp;
5892         bool fastopen_fail;
5893
5894         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tp->rx_opt, 0, &foc);
5895         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
5896                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
5897
5898         if (th->ack) {
5899                 /* rfc793:
5900                  * "If the state is SYN-SENT then
5901                  *    first check the ACK bit
5902                  *      If the ACK bit is set
5903                  *        If SEG.ACK =< ISS, or SEG.ACK > SND.NXT, send
5904                  *        a reset (unless the RST bit is set, if so drop
5905                  *        the segment and return)"
5906                  */
5907                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_una) ||
5908                     after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt)) {
5909                         /* Previous FIN/ACK or RST/ACK might be ignored. */
5910                         if (icsk->icsk_retransmits == 0)
5911                                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk,
5912                                                 ICSK_TIME_RETRANS,
5913                                                 TCP_TIMEOUT_MIN, TCP_RTO_MAX);
5914                         goto reset_and_undo;
5915                 }
5916
5917                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
5918                     !between(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp,
5919                              tcp_time_stamp(tp))) {
5920                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5921                                         LINUX_MIB_PAWSACTIVEREJECTED);
5922                         goto reset_and_undo;
5923                 }
5924
5925                 /* Now ACK is acceptable.
5926                  *
5927                  * "If the RST bit is set
5928                  *    If the ACK was acceptable then signal the user "error:
5929                  *    connection reset", drop the segment, enter CLOSED state,
5930                  *    delete TCB, and return."
5931                  */
5932
5933                 if (th->rst) {
5934                         tcp_reset(sk);
5935                         goto discard;
5936                 }
5937
5938                 /* rfc793:
5939                  *   "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5940                  *    drop the segment and return."
5941                  *
5942                  *    See note below!
5943                  *                                        --ANK(990513)
5944                  */
5945                 if (!th->syn)
5946                         goto discard_and_undo;
5947
5948                 /* rfc793:
5949                  *   "If the SYN bit is on ...
5950                  *    are acceptable then ...
5951                  *    (our SYN has been ACKed), change the connection
5952                  *    state to ESTABLISHED..."
5953                  */
5954
5955                 tcp_ecn_rcv_synack(tp, th);
5956
5957                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5958                 tcp_try_undo_spurious_syn(sk);
5959                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH);
5960
5961                 /* Ok.. it's good. Set up sequence numbers and
5962                  * move to established.
5963                  */
5964                 WRITE_ONCE(tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1);
5965                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5966
5967                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5968                  * never scaled.
5969                  */
5970                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window);
5971
5972                 if (!tp->rx_opt.wscale_ok) {
5973                         tp->rx_opt.snd_wscale = tp->rx_opt.rcv_wscale = 0;
5974                         tp->window_clamp = min(tp->window_clamp, 65535U);
5975                 }
5976
5977                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5978                         tp->rx_opt.tstamp_ok       = 1;
5979                         tp->tcp_header_len =
5980                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5981                         tp->advmss          -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5982                         tcp_store_ts_recent(tp);
5983                 } else {
5984                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5985                 }
5986
5987                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5988                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5989
5990                 /* Remember, tcp_poll() does not lock socket!
5991                  * Change state from SYN-SENT only after copied_seq
5992                  * is initialized. */
5993                 WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
5994
5995                 smc_check_reset_syn(tp);
5996
5997                 smp_mb();
5998
5999                 tcp_finish_connect(sk, skb);
6000
6001                 fastopen_fail = (tp->syn_fastopen || tp->syn_data) &&
6002                                 tcp_rcv_fastopen_synack(sk, skb, &foc);
6003
6004                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
6005                         sk->sk_state_change(sk);
6006                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
6007                 }
6008                 if (fastopen_fail)
6009                         return -1;
6010                 if (sk->sk_write_pending ||
6011                     icsk->icsk_accept_queue.rskq_defer_accept ||
6012                     inet_csk_in_pingpong_mode(sk)) {
6013                         /* Save one ACK. Data will be ready after
6014                          * several ticks, if write_pending is set.
6015                          *
6016                          * It may be deleted, but with this feature tcpdumps
6017                          * look so _wonderfully_ clever, that I was not able
6018                          * to stand against the temptation 8)     --ANK
6019                          */
6020                         inet_csk_schedule_ack(sk);
6021                         tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
6022                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
6023                                                   TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
6024
6025 discard:
6026                         tcp_drop(sk, skb);
6027                         return 0;
6028                 } else {
6029                         tcp_send_ack(sk);
6030                 }
6031                 return -1;
6032         }
6033
6034         /* No ACK in the segment */
6035
6036         if (th->rst) {
6037                 /* rfc793:
6038                  * "If the RST bit is set
6039                  *
6040                  *      Otherwise (no ACK) drop the segment and return."
6041                  */
6042
6043                 goto discard_and_undo;
6044         }
6045
6046         /* PAWS check. */
6047         if (tp->rx_opt.ts_recent_stamp && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
6048             tcp_paws_reject(&tp->rx_opt, 0))
6049                 goto discard_and_undo;
6050
6051         if (th->syn) {
6052                 /* We see SYN without ACK. It is attempt of
6053                  * simultaneous connect with crossed SYNs.
6054                  * Particularly, it can be connect to self.
6055                  */
6056                 tcp_set_state(sk, TCP_SYN_RECV);
6057
6058                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
6059                         tp->rx_opt.tstamp_ok = 1;
6060                         tcp_store_ts_recent(tp);
6061                         tp->tcp_header_len =
6062                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6063                 } else {
6064                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
6065                 }
6066
6067                 WRITE_ONCE(tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1);
6068                 WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
6069                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6070
6071                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
6072                  * never scaled.
6073                  */
6074                 tp->snd_wnd    = ntohs(th->window);
6075                 tp->snd_wl1    = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
6076                 tp->max_window = tp->snd_wnd;
6077
6078                 tcp_ecn_rcv_syn(tp, th);
6079
6080                 tcp_mtup_init(sk);
6081                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
6082                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6083
6084                 tcp_send_synack(sk);
6085 #if 0
6086                 /* Note, we could accept data and URG from this segment.
6087                  * There are no obstacles to make this (except that we must
6088                  * either change tcp_recvmsg() to prevent it from returning data
6089                  * before 3WHS completes per RFC793, or employ TCP Fast Open).
6090                  *
6091                  * However, if we ignore data in ACKless segments sometimes,
6092                  * we have no reasons to accept it sometimes.
6093                  * Also, seems the code doing it in step6 of tcp_rcv_state_process
6094                  * is not flawless. So, discard packet for sanity.
6095                  * Uncomment this return to process the data.
6096                  */
6097                 return -1;
6098 #else
6099                 goto discard;
6100 #endif
6101         }
6102         /* "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
6103          * drop the segment and return."
6104          */
6105
6106 discard_and_undo:
6107         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
6108         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
6109         goto discard;
6110
6111 reset_and_undo:
6112         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
6113         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
6114         return 1;
6115 }
6116
6117 static void tcp_rcv_synrecv_state_fastopen(struct sock *sk)
6118 {
6119         struct request_sock *req;
6120
6121         /* If we are still handling the SYNACK RTO, see if timestamp ECR allows
6122          * undo. If peer SACKs triggered fast recovery, we can't undo here.
6123          */
6124         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
6125                 tcp_try_undo_loss(sk, false);
6126
6127         /* Reset rtx states to prevent spurious retransmits_timed_out() */
6128         tcp_sk(sk)->retrans_stamp = 0;
6129         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
6130
6131         /* Once we leave TCP_SYN_RECV or TCP_FIN_WAIT_1,
6132          * we no longer need req so release it.
6133          */
6134         req = rcu_dereference_protected(tcp_sk(sk)->fastopen_rsk,
6135                                         lockdep_sock_is_held(sk));
6136         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
6137
6138         /* Re-arm the timer because data may have been sent out.
6139          * This is similar to the regular data transmission case
6140          * when new data has just been ack'ed.
6141          *
6142          * (TFO) - we could try to be more aggressive and
6143          * retransmitting any data sooner based on when they
6144          * are sent out.
6145          */
6146         tcp_rearm_rto(sk);
6147 }
6148
6149 /*
6150  *      This function implements the receiving procedure of RFC 793 for
6151  *      all states except ESTABLISHED and TIME_WAIT.
6152  *      It's called from both tcp_v4_rcv and tcp_v6_rcv and should be
6153  *      address independent.
6154  */
6155
6156 int tcp_rcv_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
6157 {
6158         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6159         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
6160         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
6161         struct request_sock *req;
6162         int queued = 0;
6163         bool acceptable;
6164
6165         switch (sk->sk_state) {
6166         case TCP_CLOSE:
6167                 goto discard;
6168
6169         case TCP_LISTEN:
6170                 if (th->ack)
6171                         return 1;
6172
6173                 if (th->rst)
6174                         goto discard;
6175
6176                 if (th->syn) {
6177                         if (th->fin)
6178                                 goto discard;
6179                         /* It is possible that we process SYN packets from backlog,
6180                          * so we need to make sure to disable BH and RCU right there.
6181                          */
6182                         rcu_read_lock();
6183                         local_bh_disable();
6184                         acceptable = icsk->icsk_af_ops->conn_request(sk, skb) >= 0;
6185                         local_bh_enable();
6186                         rcu_read_unlock();
6187
6188                         if (!acceptable)
6189                                 return 1;
6190                         consume_skb(skb);
6191                         return 0;
6192                 }
6193                 goto discard;
6194
6195         case TCP_SYN_SENT:
6196                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
6197                 tcp_mstamp_refresh(tp);
6198                 queued = tcp_rcv_synsent_state_process(sk, skb, th);
6199                 if (queued >= 0)
6200                         return queued;
6201
6202                 /* Do step6 onward by hand. */
6203                 tcp_urg(sk, skb, th);
6204                 __kfree_skb(skb);
6205                 tcp_data_snd_check(sk);
6206                 return 0;
6207         }
6208
6209         tcp_mstamp_refresh(tp);
6210         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
6211         req = rcu_dereference_protected(tp->fastopen_rsk,
6212                                         lockdep_sock_is_held(sk));
6213         if (req) {
6214                 bool req_stolen;
6215
6216                 WARN_ON_ONCE(sk->sk_state != TCP_SYN_RECV &&
6217                     sk->sk_state != TCP_FIN_WAIT1);
6218
6219                 if (!tcp_check_req(sk, skb, req, true, &req_stolen))
6220                         goto discard;
6221         }
6222
6223         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
6224                 goto discard;
6225
6226         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 0))
6227                 return 0;
6228
6229         /* step 5: check the ACK field */
6230         acceptable = tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH |
6231                                       FLAG_UPDATE_TS_RECENT |
6232                                       FLAG_NO_CHALLENGE_ACK) > 0;
6233
6234         if (!acceptable) {
6235                 if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
6236                         return 1;       /* send one RST */
6237                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
6238                 goto discard;
6239         }
6240         switch (sk->sk_state) {
6241         case TCP_SYN_RECV:
6242                 tp->delivered++; /* SYN-ACK delivery isn't tracked in tcp_ack */
6243                 if (!tp->srtt_us)
6244                         tcp_synack_rtt_meas(sk, req);
6245
6246                 if (req) {
6247                         tcp_rcv_synrecv_state_fastopen(sk);
6248                 } else {
6249                         tcp_try_undo_spurious_syn(sk);
6250                         tp->retrans_stamp = 0;
6251                         tcp_init_transfer(sk, BPF_SOCK_OPS_PASSIVE_ESTABLISHED_CB);
6252                         WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
6253                 }
6254                 smp_mb();
6255                 tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
6256                 sk->sk_state_change(sk);
6257
6258                 /* Note, that this wakeup is only for marginal crossed SYN case.
6259                  * Passively open sockets are not waked up, because
6260                  * sk->sk_sleep == NULL and sk->sk_socket == NULL.
6261                  */
6262                 if (sk->sk_socket)
6263                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
6264
6265                 tp->snd_una = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
6266                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale;
6267                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
6268
6269                 if (tp->rx_opt.tstamp_ok)
6270                         tp->advmss -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6271
6272                 if (!inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
6273                         tcp_update_pacing_rate(sk);
6274
6275                 /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data packet */
6276                 tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
6277
6278                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6279                 tcp_fast_path_on(tp);
6280                 break;
6281
6282         case TCP_FIN_WAIT1: {
6283                 int tmo;
6284
6285                 if (req)
6286                         tcp_rcv_synrecv_state_fastopen(sk);
6287
6288                 if (tp->snd_una != tp->write_seq)
6289                         break;
6290
6291                 tcp_set_state(sk, TCP_FIN_WAIT2);
6292                 sk->sk_shutdown |= SEND_SHUTDOWN;
6293
6294                 sk_dst_confirm(sk);
6295
6296                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
6297                         /* Wake up lingering close() */
6298                         sk->sk_state_change(sk);
6299                         break;
6300                 }
6301
6302                 if (tp->linger2 < 0) {
6303                         tcp_done(sk);
6304                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6305                         return 1;
6306                 }
6307                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6308                     after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6309                         /* Receive out of order FIN after close() */
6310                         if (tp->syn_fastopen && th->fin)
6311                                 tcp_fastopen_active_disable(sk);
6312                         tcp_done(sk);
6313                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6314                         return 1;
6315                 }
6316
6317                 tmo = tcp_fin_time(sk);
6318                 if (tmo > TCP_TIMEWAIT_LEN) {
6319                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo - TCP_TIMEWAIT_LEN);
6320                 } else if (th->fin || sock_owned_by_user(sk)) {
6321                         /* Bad case. We could lose such FIN otherwise.
6322                          * It is not a big problem, but it looks confusing
6323                          * and not so rare event. We still can lose it now,
6324                          * if it spins in bh_lock_sock(), but it is really
6325                          * marginal case.
6326                          */
6327                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo);
6328                 } else {
6329                         tcp_time_wait(sk, TCP_FIN_WAIT2, tmo);
6330                         goto discard;
6331                 }
6332                 break;
6333         }
6334
6335         case TCP_CLOSING:
6336                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6337                         tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
6338                         goto discard;
6339                 }
6340                 break;
6341
6342         case TCP_LAST_ACK:
6343                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6344                         tcp_update_metrics(sk);
6345                         tcp_done(sk);
6346                         goto discard;
6347                 }
6348                 break;
6349         }
6350
6351         /* step 6: check the URG bit */
6352         tcp_urg(sk, skb, th);
6353
6354         /* step 7: process the segment text */
6355         switch (sk->sk_state) {
6356         case TCP_CLOSE_WAIT:
6357         case TCP_CLOSING:
6358         case TCP_LAST_ACK:
6359                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
6360                         if (sk_is_mptcp(sk))
6361                                 mptcp_incoming_options(sk, skb, &tp->rx_opt);
6362                         break;
6363                 }
6364                 fallthrough;
6365         case TCP_FIN_WAIT1:
6366         case TCP_FIN_WAIT2:
6367                 /* RFC 793 says to queue data in these states,
6368                  * RFC 1122 says we MUST send a reset.
6369                  * BSD 4.4 also does reset.
6370                  */
6371                 if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN) {
6372                         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6373                             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6374                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6375                                 tcp_reset(sk);
6376                                 return 1;
6377                         }
6378                 }
6379                 fallthrough;
6380         case TCP_ESTABLISHED:
6381                 tcp_data_queue(sk, skb);
6382                 queued = 1;
6383                 break;
6384         }
6385
6386         /* tcp_data could move socket to TIME-WAIT */
6387         if (sk->sk_state != TCP_CLOSE) {
6388                 tcp_data_snd_check(sk);
6389                 tcp_ack_snd_check(sk);
6390         }
6391
6392         if (!queued) {
6393 discard:
6394                 tcp_drop(sk, skb);
6395         }
6396         return 0;
6397 }
6398 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_state_process);
6399
6400 static inline void pr_drop_req(struct request_sock *req, __u16 port, int family)
6401 {
6402         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6403
6404         if (family == AF_INET)
6405                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI4/%u\n",
6406                                     &ireq->ir_rmt_addr, port);
6407 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6408         else if (family == AF_INET6)
6409                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI6/%u\n",
6410                                     &ireq->ir_v6_rmt_addr, port);
6411 #endif
6412 }
6413
6414 /* RFC3168 : 6.1.1 SYN packets must not have ECT/ECN bits set
6415  *
6416  * If we receive a SYN packet with these bits set, it means a
6417  * network is playing bad games with TOS bits. In order to
6418  * avoid possible false congestion notifications, we disable
6419  * TCP ECN negotiation.
6420  *
6421  * Exception: tcp_ca wants ECN. This is required for DCTCP
6422  * congestion control: Linux DCTCP asserts ECT on all packets,
6423  * including SYN, which is most optimal solution; however,
6424  * others, such as FreeBSD do not.
6425  *
6426  * Exception: At least one of the reserved bits of the TCP header (th->res1) is
6427  * set, indicating the use of a future TCP extension (such as AccECN). See
6428  * RFC8311 Â§4.3 which updates RFC3168 to allow the development of such
6429  * extensions.
6430  */
6431 static void tcp_ecn_create_request(struct request_sock *req,
6432                                    const struct sk_buff *skb,
6433                                    const struct sock *listen_sk,
6434                                    const struct dst_entry *dst)
6435 {
6436         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
6437         const struct net *net = sock_net(listen_sk);
6438         bool th_ecn = th->ece && th->cwr;
6439         bool ect, ecn_ok;
6440         u32 ecn_ok_dst;
6441
6442         if (!th_ecn)
6443                 return;
6444
6445         ect = !INET_ECN_is_not_ect(TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield);
6446         ecn_ok_dst = dst_feature(dst, DST_FEATURE_ECN_MASK);
6447         ecn_ok = net->ipv4.sysctl_tcp_ecn || ecn_ok_dst;
6448
6449         if (((!ect || th->res1) && ecn_ok) || tcp_ca_needs_ecn(listen_sk) ||
6450             (ecn_ok_dst & DST_FEATURE_ECN_CA) ||
6451             tcp_bpf_ca_needs_ecn((struct sock *)req))
6452                 inet_rsk(req)->ecn_ok = 1;
6453 }
6454
6455 static void tcp_openreq_init(struct request_sock *req,
6456                              const struct tcp_options_received *rx_opt,
6457                              struct sk_buff *skb, const struct sock *sk)
6458 {
6459         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6460
6461         req->rsk_rcv_wnd = 0;           /* So that tcp_send_synack() knows! */
6462         req->cookie_ts = 0;
6463         tcp_rsk(req)->rcv_isn = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
6464         tcp_rsk(req)->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6465         tcp_rsk(req)->snt_synack = 0;
6466         tcp_rsk(req)->last_oow_ack_time = 0;
6467         req->mss = rx_opt->mss_clamp;
6468         req->ts_recent = rx_opt->saw_tstamp ? rx_opt->rcv_tsval : 0;
6469         ireq->tstamp_ok = rx_opt->tstamp_ok;
6470         ireq->sack_ok = rx_opt->sack_ok;
6471         ireq->snd_wscale = rx_opt->snd_wscale;
6472         ireq->wscale_ok = rx_opt->wscale_ok;
6473         ireq->acked = 0;
6474         ireq->ecn_ok = 0;
6475         ireq->ir_rmt_port = tcp_hdr(skb)->source;
6476         ireq->ir_num = ntohs(tcp_hdr(skb)->dest);
6477         ireq->ir_mark = inet_request_mark(sk, skb);
6478 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
6479         ireq->smc_ok = rx_opt->smc_ok;
6480 #endif
6481 }
6482
6483 struct request_sock *inet_reqsk_alloc(const struct request_sock_ops *ops,
6484                                       struct sock *sk_listener,
6485                                       bool attach_listener)
6486 {
6487         struct request_sock *req = reqsk_alloc(ops, sk_listener,
6488                                                attach_listener);
6489
6490         if (req) {
6491                 struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6492
6493                 ireq->ireq_opt = NULL;
6494 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6495                 ireq->pktopts = NULL;
6496 #endif
6497                 atomic64_set(&ireq->ir_cookie, 0);
6498                 ireq->ireq_state = TCP_NEW_SYN_RECV;
6499                 write_pnet(&ireq->ireq_net, sock_net(sk_listener));
6500                 ireq->ireq_family = sk_listener->sk_family;
6501         }
6502
6503         return req;
6504 }
6505 EXPORT_SYMBOL(inet_reqsk_alloc);
6506
6507 /*
6508  * Return true if a syncookie should be sent
6509  */
6510 static bool tcp_syn_flood_action(const struct sock *sk, const char *proto)
6511 {
6512         struct request_sock_queue *queue = &inet_csk(sk)->icsk_accept_queue;
6513         const char *msg = "Dropping request";
6514         bool want_cookie = false;
6515         struct net *net = sock_net(sk);
6516
6517 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
6518         if (net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies) {
6519                 msg = "Sending cookies";
6520                 want_cookie = true;
6521                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDOCOOKIES);
6522         } else
6523 #endif
6524                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDROP);
6525
6526         if (!queue->synflood_warned &&
6527             net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies != 2 &&
6528             xchg(&queue->synflood_warned, 1) == 0)
6529                 net_info_ratelimited("%s: Possible SYN flooding on port %d. %s.  Check SNMP counters.\n",
6530                                      proto, sk->sk_num, msg);
6531
6532         return want_cookie;
6533 }
6534
6535 static void tcp_reqsk_record_syn(const struct sock *sk,
6536                                  struct request_sock *req,
6537                                  const struct sk_buff *skb)
6538 {
6539         if (tcp_sk(sk)->save_syn) {
6540                 u32 len = skb_network_header_len(skb) + tcp_hdrlen(skb);
6541                 u32 *copy;
6542
6543                 copy = kmalloc(len + sizeof(u32), GFP_ATOMIC);
6544                 if (copy) {
6545                         copy[0] = len;
6546                         memcpy(&copy[1], skb_network_header(skb), len);
6547                         req->saved_syn = copy;
6548                 }
6549         }
6550 }
6551
6552 /* If a SYN cookie is required and supported, returns a clamped MSS value to be
6553  * used for SYN cookie generation.
6554  */
6555 u16 tcp_get_syncookie_mss(struct request_sock_ops *rsk_ops,
6556                           const struct tcp_request_sock_ops *af_ops,
6557                           struct sock *sk, struct tcphdr *th)
6558 {
6559         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6560         u16 mss;
6561
6562         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_syncookies != 2 &&
6563             !inet_csk_reqsk_queue_is_full(sk))
6564                 return 0;
6565
6566         if (!tcp_syn_flood_action(sk, rsk_ops->slab_name))
6567                 return 0;
6568
6569         if (sk_acceptq_is_full(sk)) {
6570                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENOVERFLOWS);
6571                 return 0;
6572         }
6573
6574         mss = tcp_parse_mss_option(th, tp->rx_opt.user_mss);
6575         if (!mss)
6576                 mss = af_ops->mss_clamp;
6577
6578         return mss;
6579 }
6580 EXPORT_SYMBOL_GPL(tcp_get_syncookie_mss);
6581
6582 int tcp_conn_request(struct request_sock_ops *rsk_ops,
6583                      const struct tcp_request_sock_ops *af_ops,
6584                      struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
6585 {
6586         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
6587         __u32 isn = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_tw_isn;
6588         struct tcp_options_received tmp_opt;
6589         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6590         struct net *net = sock_net(sk);
6591         struct sock *fastopen_sk = NULL;
6592         struct request_sock *req;
6593         bool want_cookie = false;
6594         struct dst_entry *dst;
6595         struct flowi fl;
6596
6597         /* TW buckets are converted to open requests without
6598          * limitations, they conserve resources and peer is
6599          * evidently real one.
6600          */
6601         if ((net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies == 2 ||
6602              inet_csk_reqsk_queue_is_full(sk)) && !isn) {
6603                 want_cookie = tcp_syn_flood_action(sk, rsk_ops->slab_name);
6604                 if (!want_cookie)
6605                         goto drop;
6606         }
6607
6608         if (sk_acceptq_is_full(sk)) {
6609                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENOVERFLOWS);
6610                 goto drop;
6611         }
6612
6613         req = inet_reqsk_alloc(rsk_ops, sk, !want_cookie);
6614         if (!req)
6615                 goto drop;
6616
6617         tcp_rsk(req)->af_specific = af_ops;
6618         tcp_rsk(req)->ts_off = 0;
6619 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP)
6620         tcp_rsk(req)->is_mptcp = 0;
6621 #endif
6622
6623         tcp_clear_options(&tmp_opt);
6624         tmp_opt.mss_clamp = af_ops->mss_clamp;
6625         tmp_opt.user_mss  = tp->rx_opt.user_mss;
6626         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tmp_opt, 0,
6627                           want_cookie ? NULL : &foc);
6628
6629         if (want_cookie && !tmp_opt.saw_tstamp)
6630                 tcp_clear_options(&tmp_opt);
6631
6632         if (IS_ENABLED(CONFIG_SMC) && want_cookie)
6633                 tmp_opt.smc_ok = 0;
6634
6635         tmp_opt.tstamp_ok = tmp_opt.saw_tstamp;
6636         tcp_openreq_init(req, &tmp_opt, skb, sk);
6637         inet_rsk(req)->no_srccheck = inet_sk(sk)->transparent;
6638
6639         /* Note: tcp_v6_init_req() might override ir_iif for link locals */
6640         inet_rsk(req)->ir_iif = inet_request_bound_dev_if(sk, skb);
6641
6642         af_ops->init_req(req, sk, skb);
6643
6644         if (IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP) && want_cookie)
6645                 tcp_rsk(req)->is_mptcp = 0;
6646
6647         if (security_inet_conn_request(sk, skb, req))
6648                 goto drop_and_free;
6649
6650         if (tmp_opt.tstamp_ok)
6651                 tcp_rsk(req)->ts_off = af_ops->init_ts_off(net, skb);
6652
6653         dst = af_ops->route_req(sk, &fl, req);
6654         if (!dst)
6655                 goto drop_and_free;
6656
6657         if (!want_cookie && !isn) {
6658                 /* Kill the following clause, if you dislike this way. */
6659                 if (!net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies &&
6660                     (net->ipv4.sysctl_max_syn_backlog - inet_csk_reqsk_queue_len(sk) <
6661                      (net->ipv4.sysctl_max_syn_backlog >> 2)) &&
6662                     !tcp_peer_is_proven(req, dst)) {
6663                         /* Without syncookies last quarter of
6664                          * backlog is filled with destinations,
6665                          * proven to be alive.
6666                          * It means that we continue to communicate
6667                          * to destinations, already remembered
6668                          * to the moment of synflood.
6669                          */
6670                         pr_drop_req(req, ntohs(tcp_hdr(skb)->source),
6671                                     rsk_ops->family);
6672                         goto drop_and_release;
6673                 }
6674
6675                 isn = af_ops->init_seq(skb);
6676         }
6677
6678         tcp_ecn_create_request(req, skb, sk, dst);
6679
6680         if (want_cookie) {
6681                 isn = cookie_init_sequence(af_ops, sk, skb, &req->mss);
6682                 req->cookie_ts = tmp_opt.tstamp_ok;
6683                 if (!tmp_opt.tstamp_ok)
6684                         inet_rsk(req)->ecn_ok = 0;
6685         }
6686
6687         tcp_rsk(req)->snt_isn = isn;
6688         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
6689         tcp_openreq_init_rwin(req, sk, dst);
6690         sk_rx_queue_set(req_to_sk(req), skb);
6691         if (!want_cookie) {
6692                 tcp_reqsk_record_syn(sk, req, skb);
6693                 fastopen_sk = tcp_try_fastopen(sk, skb, req, &foc, dst);
6694         }
6695         if (fastopen_sk) {
6696                 af_ops->send_synack(fastopen_sk, dst, &fl, req,
6697                                     &foc, TCP_SYNACK_FASTOPEN);
6698                 /* Add the child socket directly into the accept queue */
6699                 if (!inet_csk_reqsk_queue_add(sk, req, fastopen_sk)) {
6700                         reqsk_fastopen_remove(fastopen_sk, req, false);
6701                         bh_unlock_sock(fastopen_sk);
6702                         sock_put(fastopen_sk);
6703                         goto drop_and_free;
6704                 }
6705                 sk->sk_data_ready(sk);
6706                 bh_unlock_sock(fastopen_sk);
6707                 sock_put(fastopen_sk);
6708         } else {
6709                 tcp_rsk(req)->tfo_listener = false;
6710                 if (!want_cookie)
6711                         inet_csk_reqsk_queue_hash_add(sk, req,
6712                                 tcp_timeout_init((struct sock *)req));
6713                 af_ops->send_synack(sk, dst, &fl, req, &foc,
6714                                     !want_cookie ? TCP_SYNACK_NORMAL :
6715                                                    TCP_SYNACK_COOKIE);
6716                 if (want_cookie) {
6717                         reqsk_free(req);
6718                         return 0;
6719                 }
6720         }
6721         reqsk_put(req);
6722         return 0;
6723
6724 drop_and_release:
6725         dst_release(dst);
6726 drop_and_free:
6727         __reqsk_free(req);
6728 drop:
6729         tcp_listendrop(sk);
6730         return 0;
6731 }
6732 EXPORT_SYMBOL(tcp_conn_request);