Merge tag 'drm-misc-next-fixes-2020-08-05' of git://anongit.freedesktop.org/drm/drm...
[sfrench/cifs-2.6.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                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
265                         inet_csk(sk)->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_NOW;
266         }
267 }
268
269 static void tcp_ecn_withdraw_cwr(struct tcp_sock *tp)
270 {
271         tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_QUEUE_CWR;
272 }
273
274 static void __tcp_ecn_check_ce(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
275 {
276         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
277
278         switch (TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield & INET_ECN_MASK) {
279         case INET_ECN_NOT_ECT:
280                 /* Funny extension: if ECT is not set on a segment,
281                  * and we already seen ECT on a previous segment,
282                  * it is probably a retransmit.
283                  */
284                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_SEEN)
285                         tcp_enter_quickack_mode(sk, 2);
286                 break;
287         case INET_ECN_CE:
288                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
289                         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_ECN_IS_CE);
290
291                 if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)) {
292                         /* Better not delay acks, sender can have a very low cwnd */
293                         tcp_enter_quickack_mode(sk, 2);
294                         tp->ecn_flags |= TCP_ECN_DEMAND_CWR;
295                 }
296                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
297                 break;
298         default:
299                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
300                         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_ECN_NO_CE);
301                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
302                 break;
303         }
304 }
305
306 static void tcp_ecn_check_ce(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
307 {
308         if (tcp_sk(sk)->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
309                 __tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
310 }
311
312 static void tcp_ecn_rcv_synack(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
313 {
314         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || th->cwr))
315                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
316 }
317
318 static void tcp_ecn_rcv_syn(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
319 {
320         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || !th->cwr))
321                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
322 }
323
324 static bool tcp_ecn_rcv_ecn_echo(const struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
325 {
326         if (th->ece && !th->syn && (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
327                 return true;
328         return false;
329 }
330
331 /* Buffer size and advertised window tuning.
332  *
333  * 1. Tuning sk->sk_sndbuf, when connection enters established state.
334  */
335
336 static void tcp_sndbuf_expand(struct sock *sk)
337 {
338         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
339         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
340         int sndmem, per_mss;
341         u32 nr_segs;
342
343         /* Worst case is non GSO/TSO : each frame consumes one skb
344          * and skb->head is kmalloced using power of two area of memory
345          */
346         per_mss = max_t(u32, tp->rx_opt.mss_clamp, tp->mss_cache) +
347                   MAX_TCP_HEADER +
348                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct skb_shared_info));
349
350         per_mss = roundup_pow_of_two(per_mss) +
351                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct sk_buff));
352
353         nr_segs = max_t(u32, TCP_INIT_CWND, tp->snd_cwnd);
354         nr_segs = max_t(u32, nr_segs, tp->reordering + 1);
355
356         /* Fast Recovery (RFC 5681 3.2) :
357          * Cubic needs 1.7 factor, rounded to 2 to include
358          * extra cushion (application might react slowly to EPOLLOUT)
359          */
360         sndmem = ca_ops->sndbuf_expand ? ca_ops->sndbuf_expand(sk) : 2;
361         sndmem *= nr_segs * per_mss;
362
363         if (sk->sk_sndbuf < sndmem)
364                 WRITE_ONCE(sk->sk_sndbuf,
365                            min(sndmem, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_wmem[2]));
366 }
367
368 /* 2. Tuning advertised window (window_clamp, rcv_ssthresh)
369  *
370  * All tcp_full_space() is split to two parts: "network" buffer, allocated
371  * forward and advertised in receiver window (tp->rcv_wnd) and
372  * "application buffer", required to isolate scheduling/application
373  * latencies from network.
374  * window_clamp is maximal advertised window. It can be less than
375  * tcp_full_space(), in this case tcp_full_space() - window_clamp
376  * is reserved for "application" buffer. The less window_clamp is
377  * the smoother our behaviour from viewpoint of network, but the lower
378  * throughput and the higher sensitivity of the connection to losses. 8)
379  *
380  * rcv_ssthresh is more strict window_clamp used at "slow start"
381  * phase to predict further behaviour of this connection.
382  * It is used for two goals:
383  * - to enforce header prediction at sender, even when application
384  *   requires some significant "application buffer". It is check #1.
385  * - to prevent pruning of receive queue because of misprediction
386  *   of receiver window. Check #2.
387  *
388  * The scheme does not work when sender sends good segments opening
389  * window and then starts to feed us spaghetti. But it should work
390  * in common situations. Otherwise, we have to rely on queue collapsing.
391  */
392
393 /* Slow part of check#2. */
394 static int __tcp_grow_window(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
395 {
396         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
397         /* Optimize this! */
398         int truesize = tcp_win_from_space(sk, skb->truesize) >> 1;
399         int window = tcp_win_from_space(sk, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]) >> 1;
400
401         while (tp->rcv_ssthresh <= window) {
402                 if (truesize <= skb->len)
403                         return 2 * inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss;
404
405                 truesize >>= 1;
406                 window >>= 1;
407         }
408         return 0;
409 }
410
411 static void tcp_grow_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
412 {
413         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
414         int room;
415
416         room = min_t(int, tp->window_clamp, tcp_space(sk)) - tp->rcv_ssthresh;
417
418         /* Check #1 */
419         if (room > 0 && !tcp_under_memory_pressure(sk)) {
420                 int incr;
421
422                 /* Check #2. Increase window, if skb with such overhead
423                  * will fit to rcvbuf in future.
424                  */
425                 if (tcp_win_from_space(sk, skb->truesize) <= skb->len)
426                         incr = 2 * tp->advmss;
427                 else
428                         incr = __tcp_grow_window(sk, skb);
429
430                 if (incr) {
431                         incr = max_t(int, incr, 2 * skb->len);
432                         tp->rcv_ssthresh += min(room, incr);
433                         inet_csk(sk)->icsk_ack.quick |= 1;
434                 }
435         }
436 }
437
438 /* 3. Try to fixup all. It is made immediately after connection enters
439  *    established state.
440  */
441 static void tcp_init_buffer_space(struct sock *sk)
442 {
443         int tcp_app_win = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_app_win;
444         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
445         int maxwin;
446
447         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK))
448                 tcp_sndbuf_expand(sk);
449
450         tp->rcvq_space.space = min_t(u32, tp->rcv_wnd, TCP_INIT_CWND * tp->advmss);
451         tcp_mstamp_refresh(tp);
452         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
453         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
454
455         maxwin = tcp_full_space(sk);
456
457         if (tp->window_clamp >= maxwin) {
458                 tp->window_clamp = maxwin;
459
460                 if (tcp_app_win && maxwin > 4 * tp->advmss)
461                         tp->window_clamp = max(maxwin -
462                                                (maxwin >> tcp_app_win),
463                                                4 * tp->advmss);
464         }
465
466         /* Force reservation of one segment. */
467         if (tcp_app_win &&
468             tp->window_clamp > 2 * tp->advmss &&
469             tp->window_clamp + tp->advmss > maxwin)
470                 tp->window_clamp = max(2 * tp->advmss, maxwin - tp->advmss);
471
472         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, tp->window_clamp);
473         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
474 }
475
476 /* 4. Recalculate window clamp after socket hit its memory bounds. */
477 static void tcp_clamp_window(struct sock *sk)
478 {
479         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
480         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
481         struct net *net = sock_net(sk);
482
483         icsk->icsk_ack.quick = 0;
484
485         if (sk->sk_rcvbuf < net->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2] &&
486             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK) &&
487             !tcp_under_memory_pressure(sk) &&
488             sk_memory_allocated(sk) < sk_prot_mem_limits(sk, 0)) {
489                 WRITE_ONCE(sk->sk_rcvbuf,
490                            min(atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc),
491                                net->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]));
492         }
493         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf)
494                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->window_clamp, 2U * tp->advmss);
495 }
496
497 /* Initialize RCV_MSS value.
498  * RCV_MSS is an our guess about MSS used by the peer.
499  * We haven't any direct information about the MSS.
500  * It's better to underestimate the RCV_MSS rather than overestimate.
501  * Overestimations make us ACKing less frequently than needed.
502  * Underestimations are more easy to detect and fix by tcp_measure_rcv_mss().
503  */
504 void tcp_initialize_rcv_mss(struct sock *sk)
505 {
506         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
507         unsigned int hint = min_t(unsigned int, tp->advmss, tp->mss_cache);
508
509         hint = min(hint, tp->rcv_wnd / 2);
510         hint = min(hint, TCP_MSS_DEFAULT);
511         hint = max(hint, TCP_MIN_MSS);
512
513         inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss = hint;
514 }
515 EXPORT_SYMBOL(tcp_initialize_rcv_mss);
516
517 /* Receiver "autotuning" code.
518  *
519  * The algorithm for RTT estimation w/o timestamps is based on
520  * Dynamic Right-Sizing (DRS) by Wu Feng and Mike Fisk of LANL.
521  * <http://public.lanl.gov/radiant/pubs.html#DRS>
522  *
523  * More detail on this code can be found at
524  * <http://staff.psc.edu/jheffner/>,
525  * though this reference is out of date.  A new paper
526  * is pending.
527  */
528 static void tcp_rcv_rtt_update(struct tcp_sock *tp, u32 sample, int win_dep)
529 {
530         u32 new_sample = tp->rcv_rtt_est.rtt_us;
531         long m = sample;
532
533         if (new_sample != 0) {
534                 /* If we sample in larger samples in the non-timestamp
535                  * case, we could grossly overestimate the RTT especially
536                  * with chatty applications or bulk transfer apps which
537                  * are stalled on filesystem I/O.
538                  *
539                  * Also, since we are only going for a minimum in the
540                  * non-timestamp case, we do not smooth things out
541                  * else with timestamps disabled convergence takes too
542                  * long.
543                  */
544                 if (!win_dep) {
545                         m -= (new_sample >> 3);
546                         new_sample += m;
547                 } else {
548                         m <<= 3;
549                         if (m < new_sample)
550                                 new_sample = m;
551                 }
552         } else {
553                 /* No previous measure. */
554                 new_sample = m << 3;
555         }
556
557         tp->rcv_rtt_est.rtt_us = new_sample;
558 }
559
560 static inline void tcp_rcv_rtt_measure(struct tcp_sock *tp)
561 {
562         u32 delta_us;
563
564         if (tp->rcv_rtt_est.time == 0)
565                 goto new_measure;
566         if (before(tp->rcv_nxt, tp->rcv_rtt_est.seq))
567                 return;
568         delta_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcv_rtt_est.time);
569         if (!delta_us)
570                 delta_us = 1;
571         tcp_rcv_rtt_update(tp, delta_us, 1);
572
573 new_measure:
574         tp->rcv_rtt_est.seq = tp->rcv_nxt + tp->rcv_wnd;
575         tp->rcv_rtt_est.time = tp->tcp_mstamp;
576 }
577
578 static inline void tcp_rcv_rtt_measure_ts(struct sock *sk,
579                                           const struct sk_buff *skb)
580 {
581         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
582
583         if (tp->rx_opt.rcv_tsecr == tp->rcv_rtt_last_tsecr)
584                 return;
585         tp->rcv_rtt_last_tsecr = tp->rx_opt.rcv_tsecr;
586
587         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq -
588             TCP_SKB_CB(skb)->seq >= inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss) {
589                 u32 delta = tcp_time_stamp(tp) - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
590                 u32 delta_us;
591
592                 if (likely(delta < INT_MAX / (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ))) {
593                         if (!delta)
594                                 delta = 1;
595                         delta_us = delta * (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
596                         tcp_rcv_rtt_update(tp, delta_us, 0);
597                 }
598         }
599 }
600
601 /*
602  * This function should be called every time data is copied to user space.
603  * It calculates the appropriate TCP receive buffer space.
604  */
605 void tcp_rcv_space_adjust(struct sock *sk)
606 {
607         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
608         u32 copied;
609         int time;
610
611         trace_tcp_rcv_space_adjust(sk);
612
613         tcp_mstamp_refresh(tp);
614         time = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcvq_space.time);
615         if (time < (tp->rcv_rtt_est.rtt_us >> 3) || tp->rcv_rtt_est.rtt_us == 0)
616                 return;
617
618         /* Number of bytes copied to user in last RTT */
619         copied = tp->copied_seq - tp->rcvq_space.seq;
620         if (copied <= tp->rcvq_space.space)
621                 goto new_measure;
622
623         /* A bit of theory :
624          * copied = bytes received in previous RTT, our base window
625          * To cope with packet losses, we need a 2x factor
626          * To cope with slow start, and sender growing its cwin by 100 %
627          * every RTT, we need a 4x factor, because the ACK we are sending
628          * now is for the next RTT, not the current one :
629          * <prev RTT . ><current RTT .. ><next RTT .... >
630          */
631
632         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_moderate_rcvbuf &&
633             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK)) {
634                 int rcvmem, rcvbuf;
635                 u64 rcvwin, grow;
636
637                 /* minimal window to cope with packet losses, assuming
638                  * steady state. Add some cushion because of small variations.
639                  */
640                 rcvwin = ((u64)copied << 1) + 16 * tp->advmss;
641
642                 /* Accommodate for sender rate increase (eg. slow start) */
643                 grow = rcvwin * (copied - tp->rcvq_space.space);
644                 do_div(grow, tp->rcvq_space.space);
645                 rcvwin += (grow << 1);
646
647                 rcvmem = SKB_TRUESIZE(tp->advmss + MAX_TCP_HEADER);
648                 while (tcp_win_from_space(sk, rcvmem) < tp->advmss)
649                         rcvmem += 128;
650
651                 do_div(rcvwin, tp->advmss);
652                 rcvbuf = min_t(u64, rcvwin * rcvmem,
653                                sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]);
654                 if (rcvbuf > sk->sk_rcvbuf) {
655                         WRITE_ONCE(sk->sk_rcvbuf, rcvbuf);
656
657                         /* Make the window clamp follow along.  */
658                         tp->window_clamp = tcp_win_from_space(sk, rcvbuf);
659                 }
660         }
661         tp->rcvq_space.space = copied;
662
663 new_measure:
664         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
665         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
666 }
667
668 /* There is something which you must keep in mind when you analyze the
669  * behavior of the tp->ato delayed ack timeout interval.  When a
670  * connection starts up, we want to ack as quickly as possible.  The
671  * problem is that "good" TCP's do slow start at the beginning of data
672  * transmission.  The means that until we send the first few ACK's the
673  * sender will sit on his end and only queue most of his data, because
674  * he can only send snd_cwnd unacked packets at any given time.  For
675  * each ACK we send, he increments snd_cwnd and transmits more of his
676  * queue.  -DaveM
677  */
678 static void tcp_event_data_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
679 {
680         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
681         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
682         u32 now;
683
684         inet_csk_schedule_ack(sk);
685
686         tcp_measure_rcv_mss(sk, skb);
687
688         tcp_rcv_rtt_measure(tp);
689
690         now = tcp_jiffies32;
691
692         if (!icsk->icsk_ack.ato) {
693                 /* The _first_ data packet received, initialize
694                  * delayed ACK engine.
695                  */
696                 tcp_incr_quickack(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
697                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
698         } else {
699                 int m = now - icsk->icsk_ack.lrcvtime;
700
701                 if (m <= TCP_ATO_MIN / 2) {
702                         /* The fastest case is the first. */
703                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + TCP_ATO_MIN / 2;
704                 } else if (m < icsk->icsk_ack.ato) {
705                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + m;
706                         if (icsk->icsk_ack.ato > icsk->icsk_rto)
707                                 icsk->icsk_ack.ato = icsk->icsk_rto;
708                 } else if (m > icsk->icsk_rto) {
709                         /* Too long gap. Apparently sender failed to
710                          * restart window, so that we send ACKs quickly.
711                          */
712                         tcp_incr_quickack(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
713                         sk_mem_reclaim(sk);
714                 }
715         }
716         icsk->icsk_ack.lrcvtime = now;
717
718         tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
719
720         if (skb->len >= 128)
721                 tcp_grow_window(sk, skb);
722 }
723
724 /* Called to compute a smoothed rtt estimate. The data fed to this
725  * routine either comes from timestamps, or from segments that were
726  * known _not_ to have been retransmitted [see Karn/Partridge
727  * Proceedings SIGCOMM 87]. The algorithm is from the SIGCOMM 88
728  * piece by Van Jacobson.
729  * NOTE: the next three routines used to be one big routine.
730  * To save cycles in the RFC 1323 implementation it was better to break
731  * it up into three procedures. -- erics
732  */
733 static void tcp_rtt_estimator(struct sock *sk, long mrtt_us)
734 {
735         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
736         long m = mrtt_us; /* RTT */
737         u32 srtt = tp->srtt_us;
738
739         /*      The following amusing code comes from Jacobson's
740          *      article in SIGCOMM '88.  Note that rtt and mdev
741          *      are scaled versions of rtt and mean deviation.
742          *      This is designed to be as fast as possible
743          *      m stands for "measurement".
744          *
745          *      On a 1990 paper the rto value is changed to:
746          *      RTO = rtt + 4 * mdev
747          *
748          * Funny. This algorithm seems to be very broken.
749          * These formulae increase RTO, when it should be decreased, increase
750          * too slowly, when it should be increased quickly, decrease too quickly
751          * etc. I guess in BSD RTO takes ONE value, so that it is absolutely
752          * does not matter how to _calculate_ it. Seems, it was trap
753          * that VJ failed to avoid. 8)
754          */
755         if (srtt != 0) {
756                 m -= (srtt >> 3);       /* m is now error in rtt est */
757                 srtt += m;              /* rtt = 7/8 rtt + 1/8 new */
758                 if (m < 0) {
759                         m = -m;         /* m is now abs(error) */
760                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
761                         /* This is similar to one of Eifel findings.
762                          * Eifel blocks mdev updates when rtt decreases.
763                          * This solution is a bit different: we use finer gain
764                          * for mdev in this case (alpha*beta).
765                          * Like Eifel it also prevents growth of rto,
766                          * but also it limits too fast rto decreases,
767                          * happening in pure Eifel.
768                          */
769                         if (m > 0)
770                                 m >>= 3;
771                 } else {
772                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
773                 }
774                 tp->mdev_us += m;               /* mdev = 3/4 mdev + 1/4 new */
775                 if (tp->mdev_us > tp->mdev_max_us) {
776                         tp->mdev_max_us = tp->mdev_us;
777                         if (tp->mdev_max_us > tp->rttvar_us)
778                                 tp->rttvar_us = tp->mdev_max_us;
779                 }
780                 if (after(tp->snd_una, tp->rtt_seq)) {
781                         if (tp->mdev_max_us < tp->rttvar_us)
782                                 tp->rttvar_us -= (tp->rttvar_us - tp->mdev_max_us) >> 2;
783                         tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
784                         tp->mdev_max_us = tcp_rto_min_us(sk);
785
786                         tcp_bpf_rtt(sk);
787                 }
788         } else {
789                 /* no previous measure. */
790                 srtt = m << 3;          /* take the measured time to be rtt */
791                 tp->mdev_us = m << 1;   /* make sure rto = 3*rtt */
792                 tp->rttvar_us = max(tp->mdev_us, tcp_rto_min_us(sk));
793                 tp->mdev_max_us = tp->rttvar_us;
794                 tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
795
796                 tcp_bpf_rtt(sk);
797         }
798         tp->srtt_us = max(1U, srtt);
799 }
800
801 static void tcp_update_pacing_rate(struct sock *sk)
802 {
803         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
804         u64 rate;
805
806         /* set sk_pacing_rate to 200 % of current rate (mss * cwnd / srtt) */
807         rate = (u64)tp->mss_cache * ((USEC_PER_SEC / 100) << 3);
808
809         /* current rate is (cwnd * mss) / srtt
810          * In Slow Start [1], set sk_pacing_rate to 200 % the current rate.
811          * In Congestion Avoidance phase, set it to 120 % the current rate.
812          *
813          * [1] : Normal Slow Start condition is (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh)
814          *       If snd_cwnd >= (tp->snd_ssthresh / 2), we are approaching
815          *       end of slow start and should slow down.
816          */
817         if (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh / 2)
818                 rate *= sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_pacing_ss_ratio;
819         else
820                 rate *= sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_pacing_ca_ratio;
821
822         rate *= max(tp->snd_cwnd, tp->packets_out);
823
824         if (likely(tp->srtt_us))
825                 do_div(rate, tp->srtt_us);
826
827         /* WRITE_ONCE() is needed because sch_fq fetches sk_pacing_rate
828          * without any lock. We want to make sure compiler wont store
829          * intermediate values in this location.
830          */
831         WRITE_ONCE(sk->sk_pacing_rate, min_t(u64, rate,
832                                              sk->sk_max_pacing_rate));
833 }
834
835 /* Calculate rto without backoff.  This is the second half of Van Jacobson's
836  * routine referred to above.
837  */
838 static void tcp_set_rto(struct sock *sk)
839 {
840         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
841         /* Old crap is replaced with new one. 8)
842          *
843          * More seriously:
844          * 1. If rtt variance happened to be less 50msec, it is hallucination.
845          *    It cannot be less due to utterly erratic ACK generation made
846          *    at least by solaris and freebsd. "Erratic ACKs" has _nothing_
847          *    to do with delayed acks, because at cwnd>2 true delack timeout
848          *    is invisible. Actually, Linux-2.4 also generates erratic
849          *    ACKs in some circumstances.
850          */
851         inet_csk(sk)->icsk_rto = __tcp_set_rto(tp);
852
853         /* 2. Fixups made earlier cannot be right.
854          *    If we do not estimate RTO correctly without them,
855          *    all the algo is pure shit and should be replaced
856          *    with correct one. It is exactly, which we pretend to do.
857          */
858
859         /* NOTE: clamping at TCP_RTO_MIN is not required, current algo
860          * guarantees that rto is higher.
861          */
862         tcp_bound_rto(sk);
863 }
864
865 __u32 tcp_init_cwnd(const struct tcp_sock *tp, const struct dst_entry *dst)
866 {
867         __u32 cwnd = (dst ? dst_metric(dst, RTAX_INITCWND) : 0);
868
869         if (!cwnd)
870                 cwnd = TCP_INIT_CWND;
871         return min_t(__u32, cwnd, tp->snd_cwnd_clamp);
872 }
873
874 /* Take a notice that peer is sending D-SACKs */
875 static void tcp_dsack_seen(struct tcp_sock *tp)
876 {
877         tp->rx_opt.sack_ok |= TCP_DSACK_SEEN;
878         tp->rack.dsack_seen = 1;
879         tp->dsack_dups++;
880 }
881
882 /* It's reordering when higher sequence was delivered (i.e. sacked) before
883  * some lower never-retransmitted sequence ("low_seq"). The maximum reordering
884  * distance is approximated in full-mss packet distance ("reordering").
885  */
886 static void tcp_check_sack_reordering(struct sock *sk, const u32 low_seq,
887                                       const int ts)
888 {
889         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
890         const u32 mss = tp->mss_cache;
891         u32 fack, metric;
892
893         fack = tcp_highest_sack_seq(tp);
894         if (!before(low_seq, fack))
895                 return;
896
897         metric = fack - low_seq;
898         if ((metric > tp->reordering * mss) && mss) {
899 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
900                 pr_debug("Disorder%d %d %u f%u s%u rr%d\n",
901                          tp->rx_opt.sack_ok, inet_csk(sk)->icsk_ca_state,
902                          tp->reordering,
903                          0,
904                          tp->sacked_out,
905                          tp->undo_marker ? tp->undo_retrans : 0);
906 #endif
907                 tp->reordering = min_t(u32, (metric + mss - 1) / mss,
908                                        sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_max_reordering);
909         }
910
911         /* This exciting event is worth to be remembered. 8) */
912         tp->reord_seen++;
913         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
914                       ts ? LINUX_MIB_TCPTSREORDER : LINUX_MIB_TCPSACKREORDER);
915 }
916
917 /* This must be called before lost_out is incremented */
918 static void tcp_verify_retransmit_hint(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
919 {
920         if ((!tp->retransmit_skb_hint && tp->retrans_out >= tp->lost_out) ||
921             (tp->retransmit_skb_hint &&
922              before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
923                     TCP_SKB_CB(tp->retransmit_skb_hint)->seq)))
924                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
925 }
926
927 /* Sum the number of packets on the wire we have marked as lost.
928  * There are two cases we care about here:
929  * a) Packet hasn't been marked lost (nor retransmitted),
930  *    and this is the first loss.
931  * b) Packet has been marked both lost and retransmitted,
932  *    and this means we think it was lost again.
933  */
934 static void tcp_sum_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
935 {
936         __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
937
938         if (!(sacked & TCPCB_LOST) ||
939             ((sacked & TCPCB_LOST) && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)))
940                 tp->lost += tcp_skb_pcount(skb);
941 }
942
943 static void tcp_skb_mark_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
944 {
945         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
946                 tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
947
948                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
949                 tcp_sum_lost(tp, skb);
950                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
951         }
952 }
953
954 void tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
955 {
956         tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
957
958         tcp_sum_lost(tp, skb);
959         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
960                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
961                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
962         }
963 }
964
965 /* This procedure tags the retransmission queue when SACKs arrive.
966  *
967  * We have three tag bits: SACKED(S), RETRANS(R) and LOST(L).
968  * Packets in queue with these bits set are counted in variables
969  * sacked_out, retrans_out and lost_out, correspondingly.
970  *
971  * Valid combinations are:
972  * Tag  InFlight        Description
973  * 0    1               - orig segment is in flight.
974  * S    0               - nothing flies, orig reached receiver.
975  * L    0               - nothing flies, orig lost by net.
976  * R    2               - both orig and retransmit are in flight.
977  * L|R  1               - orig is lost, retransmit is in flight.
978  * S|R  1               - orig reached receiver, retrans is still in flight.
979  * (L|S|R is logically valid, it could occur when L|R is sacked,
980  *  but it is equivalent to plain S and code short-curcuits it to S.
981  *  L|S is logically invalid, it would mean -1 packet in flight 8))
982  *
983  * These 6 states form finite state machine, controlled by the following events:
984  * 1. New ACK (+SACK) arrives. (tcp_sacktag_write_queue())
985  * 2. Retransmission. (tcp_retransmit_skb(), tcp_xmit_retransmit_queue())
986  * 3. Loss detection event of two flavors:
987  *      A. Scoreboard estimator decided the packet is lost.
988  *         A'. Reno "three dupacks" marks head of queue lost.
989  *      B. SACK arrives sacking SND.NXT at the moment, when the
990  *         segment was retransmitted.
991  * 4. D-SACK added new rule: D-SACK changes any tag to S.
992  *
993  * It is pleasant to note, that state diagram turns out to be commutative,
994  * so that we are allowed not to be bothered by order of our actions,
995  * when multiple events arrive simultaneously. (see the function below).
996  *
997  * Reordering detection.
998  * --------------------
999  * Reordering metric is maximal distance, which a packet can be displaced
1000  * in packet stream. With SACKs we can estimate it:
1001  *
1002  * 1. SACK fills old hole and the corresponding segment was not
1003  *    ever retransmitted -> reordering. Alas, we cannot use it
1004  *    when segment was retransmitted.
1005  * 2. The last flaw is solved with D-SACK. D-SACK arrives
1006  *    for retransmitted and already SACKed segment -> reordering..
1007  * Both of these heuristics are not used in Loss state, when we cannot
1008  * account for retransmits accurately.
1009  *
1010  * SACK block validation.
1011  * ----------------------
1012  *
1013  * SACK block range validation checks that the received SACK block fits to
1014  * the expected sequence limits, i.e., it is between SND.UNA and SND.NXT.
1015  * Note that SND.UNA is not included to the range though being valid because
1016  * it means that the receiver is rather inconsistent with itself reporting
1017  * SACK reneging when it should advance SND.UNA. Such SACK block this is
1018  * perfectly valid, however, in light of RFC2018 which explicitly states
1019  * that "SACK block MUST reflect the newest segment.  Even if the newest
1020  * segment is going to be discarded ...", not that it looks very clever
1021  * in case of head skb. Due to potentional receiver driven attacks, we
1022  * choose to avoid immediate execution of a walk in write queue due to
1023  * reneging and defer head skb's loss recovery to standard loss recovery
1024  * procedure that will eventually trigger (nothing forbids us doing this).
1025  *
1026  * Implements also blockage to start_seq wrap-around. Problem lies in the
1027  * fact that though start_seq (s) is before end_seq (i.e., not reversed),
1028  * there's no guarantee that it will be before snd_nxt (n). The problem
1029  * happens when start_seq resides between end_seq wrap (e_w) and snd_nxt
1030  * wrap (s_w):
1031  *
1032  *         <- outs wnd ->                          <- wrapzone ->
1033  *         u     e      n                         u_w   e_w  s n_w
1034  *         |     |      |                          |     |   |  |
1035  * |<------------+------+----- TCP seqno space --------------+---------->|
1036  * ...-- <2^31 ->|                                           |<--------...
1037  * ...---- >2^31 ------>|                                    |<--------...
1038  *
1039  * Current code wouldn't be vulnerable but it's better still to discard such
1040  * crazy SACK blocks. Doing this check for start_seq alone closes somewhat
1041  * similar case (end_seq after snd_nxt wrap) as earlier reversed check in
1042  * snd_nxt wrap -> snd_una region will then become "well defined", i.e.,
1043  * equal to the ideal case (infinite seqno space without wrap caused issues).
1044  *
1045  * With D-SACK the lower bound is extended to cover sequence space below
1046  * SND.UNA down to undo_marker, which is the last point of interest. Yet
1047  * again, D-SACK block must not to go across snd_una (for the same reason as
1048  * for the normal SACK blocks, explained above). But there all simplicity
1049  * ends, TCP might receive valid D-SACKs below that. As long as they reside
1050  * fully below undo_marker they do not affect behavior in anyway and can
1051  * therefore be safely ignored. In rare cases (which are more or less
1052  * theoretical ones), the D-SACK will nicely cross that boundary due to skb
1053  * fragmentation and packet reordering past skb's retransmission. To consider
1054  * them correctly, the acceptable range must be extended even more though
1055  * the exact amount is rather hard to quantify. However, tp->max_window can
1056  * be used as an exaggerated estimate.
1057  */
1058 static bool tcp_is_sackblock_valid(struct tcp_sock *tp, bool is_dsack,
1059                                    u32 start_seq, u32 end_seq)
1060 {
1061         /* Too far in future, or reversed (interpretation is ambiguous) */
1062         if (after(end_seq, tp->snd_nxt) || !before(start_seq, end_seq))
1063                 return false;
1064
1065         /* Nasty start_seq wrap-around check (see comments above) */
1066         if (!before(start_seq, tp->snd_nxt))
1067                 return false;
1068
1069         /* In outstanding window? ...This is valid exit for D-SACKs too.
1070          * start_seq == snd_una is non-sensical (see comments above)
1071          */
1072         if (after(start_seq, tp->snd_una))
1073                 return true;
1074
1075         if (!is_dsack || !tp->undo_marker)
1076                 return false;
1077
1078         /* ...Then it's D-SACK, and must reside below snd_una completely */
1079         if (after(end_seq, tp->snd_una))
1080                 return false;
1081
1082         if (!before(start_seq, tp->undo_marker))
1083                 return true;
1084
1085         /* Too old */
1086         if (!after(end_seq, tp->undo_marker))
1087                 return false;
1088
1089         /* Undo_marker boundary crossing (overestimates a lot). Known already:
1090          *   start_seq < undo_marker and end_seq >= undo_marker.
1091          */
1092         return !before(start_seq, end_seq - tp->max_window);
1093 }
1094
1095 static bool tcp_check_dsack(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1096                             struct tcp_sack_block_wire *sp, int num_sacks,
1097                             u32 prior_snd_una)
1098 {
1099         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1100         u32 start_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].start_seq);
1101         u32 end_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].end_seq);
1102         bool dup_sack = false;
1103
1104         if (before(start_seq_0, TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq)) {
1105                 dup_sack = true;
1106                 tcp_dsack_seen(tp);
1107                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECV);
1108         } else if (num_sacks > 1) {
1109                 u32 end_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].end_seq);
1110                 u32 start_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].start_seq);
1111
1112                 if (!after(end_seq_0, end_seq_1) &&
1113                     !before(start_seq_0, start_seq_1)) {
1114                         dup_sack = true;
1115                         tcp_dsack_seen(tp);
1116                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
1117                                         LINUX_MIB_TCPDSACKOFORECV);
1118                 }
1119         }
1120
1121         /* D-SACK for already forgotten data... Do dumb counting. */
1122         if (dup_sack && tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1123             !after(end_seq_0, prior_snd_una) &&
1124             after(end_seq_0, tp->undo_marker))
1125                 tp->undo_retrans--;
1126
1127         return dup_sack;
1128 }
1129
1130 struct tcp_sacktag_state {
1131         u32     reord;
1132         /* Timestamps for earliest and latest never-retransmitted segment
1133          * that was SACKed. RTO needs the earliest RTT to stay conservative,
1134          * but congestion control should still get an accurate delay signal.
1135          */
1136         u64     first_sackt;
1137         u64     last_sackt;
1138         struct rate_sample *rate;
1139         int     flag;
1140         unsigned int mss_now;
1141 };
1142
1143 /* Check if skb is fully within the SACK block. In presence of GSO skbs,
1144  * the incoming SACK may not exactly match but we can find smaller MSS
1145  * aligned portion of it that matches. Therefore we might need to fragment
1146  * which may fail and creates some hassle (caller must handle error case
1147  * returns).
1148  *
1149  * FIXME: this could be merged to shift decision code
1150  */
1151 static int tcp_match_skb_to_sack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1152                                   u32 start_seq, u32 end_seq)
1153 {
1154         int err;
1155         bool in_sack;
1156         unsigned int pkt_len;
1157         unsigned int mss;
1158
1159         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1160                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1161
1162         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1 && !in_sack &&
1163             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq)) {
1164                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1165                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1166
1167                 if (!in_sack) {
1168                         pkt_len = start_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1169                         if (pkt_len < mss)
1170                                 pkt_len = mss;
1171                 } else {
1172                         pkt_len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1173                         if (pkt_len < mss)
1174                                 return -EINVAL;
1175                 }
1176
1177                 /* Round if necessary so that SACKs cover only full MSSes
1178                  * and/or the remaining small portion (if present)
1179                  */
1180                 if (pkt_len > mss) {
1181                         unsigned int new_len = (pkt_len / mss) * mss;
1182                         if (!in_sack && new_len < pkt_len)
1183                                 new_len += mss;
1184                         pkt_len = new_len;
1185                 }
1186
1187                 if (pkt_len >= skb->len && !in_sack)
1188                         return 0;
1189
1190                 err = tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
1191                                    pkt_len, mss, GFP_ATOMIC);
1192                 if (err < 0)
1193                         return err;
1194         }
1195
1196         return in_sack;
1197 }
1198
1199 /* Mark the given newly-SACKed range as such, adjusting counters and hints. */
1200 static u8 tcp_sacktag_one(struct sock *sk,
1201                           struct tcp_sacktag_state *state, u8 sacked,
1202                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1203                           int dup_sack, int pcount,
1204                           u64 xmit_time)
1205 {
1206         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1207
1208         /* Account D-SACK for retransmitted packet. */
1209         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1210                 if (tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1211                     after(end_seq, tp->undo_marker))
1212                         tp->undo_retrans--;
1213                 if ((sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) &&
1214                     before(start_seq, state->reord))
1215                                 state->reord = start_seq;
1216         }
1217
1218         /* Nothing to do; acked frame is about to be dropped (was ACKed). */
1219         if (!after(end_seq, tp->snd_una))
1220                 return sacked;
1221
1222         if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
1223                 tcp_rack_advance(tp, sacked, end_seq, xmit_time);
1224
1225                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1226                         /* If the segment is not tagged as lost,
1227                          * we do not clear RETRANS, believing
1228                          * that retransmission is still in flight.
1229                          */
1230                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1231                                 sacked &= ~(TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS);
1232                                 tp->lost_out -= pcount;
1233                                 tp->retrans_out -= pcount;
1234                         }
1235                 } else {
1236                         if (!(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1237                                 /* New sack for not retransmitted frame,
1238                                  * which was in hole. It is reordering.
1239                                  */
1240                                 if (before(start_seq,
1241                                            tcp_highest_sack_seq(tp)) &&
1242                                     before(start_seq, state->reord))
1243                                         state->reord = start_seq;
1244
1245                                 if (!after(end_seq, tp->high_seq))
1246                                         state->flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
1247                                 if (state->first_sackt == 0)
1248                                         state->first_sackt = xmit_time;
1249                                 state->last_sackt = xmit_time;
1250                         }
1251
1252                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1253                                 sacked &= ~TCPCB_LOST;
1254                                 tp->lost_out -= pcount;
1255                         }
1256                 }
1257
1258                 sacked |= TCPCB_SACKED_ACKED;
1259                 state->flag |= FLAG_DATA_SACKED;
1260                 tp->sacked_out += pcount;
1261                 tp->delivered += pcount;  /* Out-of-order packets delivered */
1262
1263                 /* Lost marker hint past SACKed? Tweak RFC3517 cnt */
1264                 if (tp->lost_skb_hint &&
1265                     before(start_seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq))
1266                         tp->lost_cnt_hint += pcount;
1267         }
1268
1269         /* D-SACK. We can detect redundant retransmission in S|R and plain R
1270          * frames and clear it. undo_retrans is decreased above, L|R frames
1271          * are accounted above as well.
1272          */
1273         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)) {
1274                 sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1275                 tp->retrans_out -= pcount;
1276         }
1277
1278         return sacked;
1279 }
1280
1281 /* Shift newly-SACKed bytes from this skb to the immediately previous
1282  * already-SACKed sk_buff. Mark the newly-SACKed bytes as such.
1283  */
1284 static bool tcp_shifted_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *prev,
1285                             struct sk_buff *skb,
1286                             struct tcp_sacktag_state *state,
1287                             unsigned int pcount, int shifted, int mss,
1288                             bool dup_sack)
1289 {
1290         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1291         u32 start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;   /* start of newly-SACKed */
1292         u32 end_seq = start_seq + shifted;      /* end of newly-SACKed */
1293
1294         BUG_ON(!pcount);
1295
1296         /* Adjust counters and hints for the newly sacked sequence
1297          * range but discard the return value since prev is already
1298          * marked. We must tag the range first because the seq
1299          * advancement below implicitly advances
1300          * tcp_highest_sack_seq() when skb is highest_sack.
1301          */
1302         tcp_sacktag_one(sk, state, TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1303                         start_seq, end_seq, dup_sack, pcount,
1304                         tcp_skb_timestamp_us(skb));
1305         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1306
1307         if (skb == tp->lost_skb_hint)
1308                 tp->lost_cnt_hint += pcount;
1309
1310         TCP_SKB_CB(prev)->end_seq += shifted;
1311         TCP_SKB_CB(skb)->seq += shifted;
1312
1313         tcp_skb_pcount_add(prev, pcount);
1314         WARN_ON_ONCE(tcp_skb_pcount(skb) < pcount);
1315         tcp_skb_pcount_add(skb, -pcount);
1316
1317         /* When we're adding to gso_segs == 1, gso_size will be zero,
1318          * in theory this shouldn't be necessary but as long as DSACK
1319          * code can come after this skb later on it's better to keep
1320          * setting gso_size to something.
1321          */
1322         if (!TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size)
1323                 TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size = mss;
1324
1325         /* CHECKME: To clear or not to clear? Mimics normal skb currently */
1326         if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1327                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1328
1329         /* Difference in this won't matter, both ACKed by the same cumul. ACK */
1330         TCP_SKB_CB(prev)->sacked |= (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS);
1331
1332         if (skb->len > 0) {
1333                 BUG_ON(!tcp_skb_pcount(skb));
1334                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTED);
1335                 return false;
1336         }
1337
1338         /* Whole SKB was eaten :-) */
1339
1340         if (skb == tp->retransmit_skb_hint)
1341                 tp->retransmit_skb_hint = prev;
1342         if (skb == tp->lost_skb_hint) {
1343                 tp->lost_skb_hint = prev;
1344                 tp->lost_cnt_hint -= tcp_skb_pcount(prev);
1345         }
1346
1347         TCP_SKB_CB(prev)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1348         TCP_SKB_CB(prev)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1349         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1350                 TCP_SKB_CB(prev)->end_seq++;
1351
1352         if (skb == tcp_highest_sack(sk))
1353                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1354
1355         tcp_skb_collapse_tstamp(prev, skb);
1356         if (unlikely(TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp))
1357                 TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp = 0;
1358
1359         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
1360
1361         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKMERGED);
1362
1363         return true;
1364 }
1365
1366 /* I wish gso_size would have a bit more sane initialization than
1367  * something-or-zero which complicates things
1368  */
1369 static int tcp_skb_seglen(const struct sk_buff *skb)
1370 {
1371         return tcp_skb_pcount(skb) == 1 ? skb->len : tcp_skb_mss(skb);
1372 }
1373
1374 /* Shifting pages past head area doesn't work */
1375 static int skb_can_shift(const struct sk_buff *skb)
1376 {
1377         return !skb_headlen(skb) && skb_is_nonlinear(skb);
1378 }
1379
1380 int tcp_skb_shift(struct sk_buff *to, struct sk_buff *from,
1381                   int pcount, int shiftlen)
1382 {
1383         /* TCP min gso_size is 8 bytes (TCP_MIN_GSO_SIZE)
1384          * Since TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_segs is 16 bits, we need
1385          * to make sure not storing more than 65535 * 8 bytes per skb,
1386          * even if current MSS is bigger.
1387          */
1388         if (unlikely(to->len + shiftlen >= 65535 * TCP_MIN_GSO_SIZE))
1389                 return 0;
1390         if (unlikely(tcp_skb_pcount(to) + pcount > 65535))
1391                 return 0;
1392         return skb_shift(to, from, shiftlen);
1393 }
1394
1395 /* Try collapsing SACK blocks spanning across multiple skbs to a single
1396  * skb.
1397  */
1398 static struct sk_buff *tcp_shift_skb_data(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1399                                           struct tcp_sacktag_state *state,
1400                                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1401                                           bool dup_sack)
1402 {
1403         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1404         struct sk_buff *prev;
1405         int mss;
1406         int pcount = 0;
1407         int len;
1408         int in_sack;
1409
1410         /* Normally R but no L won't result in plain S */
1411         if (!dup_sack &&
1412             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS)) == TCPCB_SACKED_RETRANS)
1413                 goto fallback;
1414         if (!skb_can_shift(skb))
1415                 goto fallback;
1416         /* This frame is about to be dropped (was ACKed). */
1417         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1418                 goto fallback;
1419
1420         /* Can only happen with delayed DSACK + discard craziness */
1421         prev = skb_rb_prev(skb);
1422         if (!prev)
1423                 goto fallback;
1424
1425         if ((TCP_SKB_CB(prev)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED)
1426                 goto fallback;
1427
1428         if (!tcp_skb_can_collapse(prev, skb))
1429                 goto fallback;
1430
1431         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1432                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1433
1434         if (in_sack) {
1435                 len = skb->len;
1436                 pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1437                 mss = tcp_skb_seglen(skb);
1438
1439                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1440                  * drop this restriction as unnecessary
1441                  */
1442                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1443                         goto fallback;
1444         } else {
1445                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq))
1446                         goto noop;
1447                 /* CHECKME: This is non-MSS split case only?, this will
1448                  * cause skipped skbs due to advancing loop btw, original
1449                  * has that feature too
1450                  */
1451                 if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1452                         goto noop;
1453
1454                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1455                 if (!in_sack) {
1456                         /* TODO: head merge to next could be attempted here
1457                          * if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end_seq)),
1458                          * though it might not be worth of the additional hassle
1459                          *
1460                          * ...we can probably just fallback to what was done
1461                          * previously. We could try merging non-SACKed ones
1462                          * as well but it probably isn't going to buy off
1463                          * because later SACKs might again split them, and
1464                          * it would make skb timestamp tracking considerably
1465                          * harder problem.
1466                          */
1467                         goto fallback;
1468                 }
1469
1470                 len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1471                 BUG_ON(len < 0);
1472                 BUG_ON(len > skb->len);
1473
1474                 /* MSS boundaries should be honoured or else pcount will
1475                  * severely break even though it makes things bit trickier.
1476                  * Optimize common case to avoid most of the divides
1477                  */
1478                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1479
1480                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1481                  * drop this restriction as unnecessary
1482                  */
1483                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1484                         goto fallback;
1485
1486                 if (len == mss) {
1487                         pcount = 1;
1488                 } else if (len < mss) {
1489                         goto noop;
1490                 } else {
1491                         pcount = len / mss;
1492                         len = pcount * mss;
1493                 }
1494         }
1495
1496         /* tcp_sacktag_one() won't SACK-tag ranges below snd_una */
1497         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->seq + len, tp->snd_una))
1498                 goto fallback;
1499
1500         if (!tcp_skb_shift(prev, skb, pcount, len))
1501                 goto fallback;
1502         if (!tcp_shifted_skb(sk, prev, skb, state, pcount, len, mss, dup_sack))
1503                 goto out;
1504
1505         /* Hole filled allows collapsing with the next as well, this is very
1506          * useful when hole on every nth skb pattern happens
1507          */
1508         skb = skb_rb_next(prev);
1509         if (!skb)
1510                 goto out;
1511
1512         if (!skb_can_shift(skb) ||
1513             ((TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED) ||
1514             (mss != tcp_skb_seglen(skb)))
1515                 goto out;
1516
1517         len = skb->len;
1518         pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1519         if (tcp_skb_shift(prev, skb, pcount, len))
1520                 tcp_shifted_skb(sk, prev, skb, state, pcount,
1521                                 len, mss, 0);
1522
1523 out:
1524         return prev;
1525
1526 noop:
1527         return skb;
1528
1529 fallback:
1530         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTFALLBACK);
1531         return NULL;
1532 }
1533
1534 static struct sk_buff *tcp_sacktag_walk(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1535                                         struct tcp_sack_block *next_dup,
1536                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1537                                         u32 start_seq, u32 end_seq,
1538                                         bool dup_sack_in)
1539 {
1540         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1541         struct sk_buff *tmp;
1542
1543         skb_rbtree_walk_from(skb) {
1544                 int in_sack = 0;
1545                 bool dup_sack = dup_sack_in;
1546
1547                 /* queue is in-order => we can short-circuit the walk early */
1548                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq))
1549                         break;
1550
1551                 if (next_dup  &&
1552                     before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, next_dup->end_seq)) {
1553                         in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1554                                                         next_dup->start_seq,
1555                                                         next_dup->end_seq);
1556                         if (in_sack > 0)
1557                                 dup_sack = true;
1558                 }
1559
1560                 /* skb reference here is a bit tricky to get right, since
1561                  * shifting can eat and free both this skb and the next,
1562                  * so not even _safe variant of the loop is enough.
1563                  */
1564                 if (in_sack <= 0) {
1565                         tmp = tcp_shift_skb_data(sk, skb, state,
1566                                                  start_seq, end_seq, dup_sack);
1567                         if (tmp) {
1568                                 if (tmp != skb) {
1569                                         skb = tmp;
1570                                         continue;
1571                                 }
1572
1573                                 in_sack = 0;
1574                         } else {
1575                                 in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1576                                                                 start_seq,
1577                                                                 end_seq);
1578                         }
1579                 }
1580
1581                 if (unlikely(in_sack < 0))
1582                         break;
1583
1584                 if (in_sack) {
1585                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked =
1586                                 tcp_sacktag_one(sk,
1587                                                 state,
1588                                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1589                                                 TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1590                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq,
1591                                                 dup_sack,
1592                                                 tcp_skb_pcount(skb),
1593                                                 tcp_skb_timestamp_us(skb));
1594                         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1595                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1596                                 list_del_init(&skb->tcp_tsorted_anchor);
1597
1598                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1599                                     tcp_highest_sack_seq(tp)))
1600                                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1601                 }
1602         }
1603         return skb;
1604 }
1605
1606 static struct sk_buff *tcp_sacktag_bsearch(struct sock *sk, u32 seq)
1607 {
1608         struct rb_node *parent, **p = &sk->tcp_rtx_queue.rb_node;
1609         struct sk_buff *skb;
1610
1611         while (*p) {
1612                 parent = *p;
1613                 skb = rb_to_skb(parent);
1614                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq)) {
1615                         p = &parent->rb_left;
1616                         continue;
1617                 }
1618                 if (!before(seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
1619                         p = &parent->rb_right;
1620                         continue;
1621                 }
1622                 return skb;
1623         }
1624         return NULL;
1625 }
1626
1627 static struct sk_buff *tcp_sacktag_skip(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1628                                         u32 skip_to_seq)
1629 {
1630         if (skb && after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, skip_to_seq))
1631                 return skb;
1632
1633         return tcp_sacktag_bsearch(sk, skip_to_seq);
1634 }
1635
1636 static struct sk_buff *tcp_maybe_skipping_dsack(struct sk_buff *skb,
1637                                                 struct sock *sk,
1638                                                 struct tcp_sack_block *next_dup,
1639                                                 struct tcp_sacktag_state *state,
1640                                                 u32 skip_to_seq)
1641 {
1642         if (!next_dup)
1643                 return skb;
1644
1645         if (before(next_dup->start_seq, skip_to_seq)) {
1646                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, next_dup->start_seq);
1647                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, NULL, state,
1648                                        next_dup->start_seq, next_dup->end_seq,
1649                                        1);
1650         }
1651
1652         return skb;
1653 }
1654
1655 static int tcp_sack_cache_ok(const struct tcp_sock *tp, const struct tcp_sack_block *cache)
1656 {
1657         return cache < tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1658 }
1659
1660 static int
1661 tcp_sacktag_write_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1662                         u32 prior_snd_una, struct tcp_sacktag_state *state)
1663 {
1664         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1665         const unsigned char *ptr = (skb_transport_header(ack_skb) +
1666                                     TCP_SKB_CB(ack_skb)->sacked);
1667         struct tcp_sack_block_wire *sp_wire = (struct tcp_sack_block_wire *)(ptr+2);
1668         struct tcp_sack_block sp[TCP_NUM_SACKS];
1669         struct tcp_sack_block *cache;
1670         struct sk_buff *skb;
1671         int num_sacks = min(TCP_NUM_SACKS, (ptr[1] - TCPOLEN_SACK_BASE) >> 3);
1672         int used_sacks;
1673         bool found_dup_sack = false;
1674         int i, j;
1675         int first_sack_index;
1676
1677         state->flag = 0;
1678         state->reord = tp->snd_nxt;
1679
1680         if (!tp->sacked_out)
1681                 tcp_highest_sack_reset(sk);
1682
1683         found_dup_sack = tcp_check_dsack(sk, ack_skb, sp_wire,
1684                                          num_sacks, prior_snd_una);
1685         if (found_dup_sack) {
1686                 state->flag |= FLAG_DSACKING_ACK;
1687                 tp->delivered++; /* A spurious retransmission is delivered */
1688         }
1689
1690         /* Eliminate too old ACKs, but take into
1691          * account more or less fresh ones, they can
1692          * contain valid SACK info.
1693          */
1694         if (before(TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq, prior_snd_una - tp->max_window))
1695                 return 0;
1696
1697         if (!tp->packets_out)
1698                 goto out;
1699
1700         used_sacks = 0;
1701         first_sack_index = 0;
1702         for (i = 0; i < num_sacks; i++) {
1703                 bool dup_sack = !i && found_dup_sack;
1704
1705                 sp[used_sacks].start_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].start_seq);
1706                 sp[used_sacks].end_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].end_seq);
1707
1708                 if (!tcp_is_sackblock_valid(tp, dup_sack,
1709                                             sp[used_sacks].start_seq,
1710                                             sp[used_sacks].end_seq)) {
1711                         int mib_idx;
1712
1713                         if (dup_sack) {
1714                                 if (!tp->undo_marker)
1715                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDNOUNDO;
1716                                 else
1717                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDOLD;
1718                         } else {
1719                                 /* Don't count olds caused by ACK reordering */
1720                                 if ((TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq != tp->snd_una) &&
1721                                     !after(sp[used_sacks].end_seq, tp->snd_una))
1722                                         continue;
1723                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKDISCARD;
1724                         }
1725
1726                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
1727                         if (i == 0)
1728                                 first_sack_index = -1;
1729                         continue;
1730                 }
1731
1732                 /* Ignore very old stuff early */
1733                 if (!after(sp[used_sacks].end_seq, prior_snd_una)) {
1734                         if (i == 0)
1735                                 first_sack_index = -1;
1736                         continue;
1737                 }
1738
1739                 used_sacks++;
1740         }
1741
1742         /* order SACK blocks to allow in order walk of the retrans queue */
1743         for (i = used_sacks - 1; i > 0; i--) {
1744                 for (j = 0; j < i; j++) {
1745                         if (after(sp[j].start_seq, sp[j + 1].start_seq)) {
1746                                 swap(sp[j], sp[j + 1]);
1747
1748                                 /* Track where the first SACK block goes to */
1749                                 if (j == first_sack_index)
1750                                         first_sack_index = j + 1;
1751                         }
1752                 }
1753         }
1754
1755         state->mss_now = tcp_current_mss(sk);
1756         skb = NULL;
1757         i = 0;
1758
1759         if (!tp->sacked_out) {
1760                 /* It's already past, so skip checking against it */
1761                 cache = tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1762         } else {
1763                 cache = tp->recv_sack_cache;
1764                 /* Skip empty blocks in at head of the cache */
1765                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !cache->start_seq &&
1766                        !cache->end_seq)
1767                         cache++;
1768         }
1769
1770         while (i < used_sacks) {
1771                 u32 start_seq = sp[i].start_seq;
1772                 u32 end_seq = sp[i].end_seq;
1773                 bool dup_sack = (found_dup_sack && (i == first_sack_index));
1774                 struct tcp_sack_block *next_dup = NULL;
1775
1776                 if (found_dup_sack && ((i + 1) == first_sack_index))
1777                         next_dup = &sp[i + 1];
1778
1779                 /* Skip too early cached blocks */
1780                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) &&
1781                        !before(start_seq, cache->end_seq))
1782                         cache++;
1783
1784                 /* Can skip some work by looking recv_sack_cache? */
1785                 if (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !dup_sack &&
1786                     after(end_seq, cache->start_seq)) {
1787
1788                         /* Head todo? */
1789                         if (before(start_seq, cache->start_seq)) {
1790                                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, start_seq);
1791                                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup,
1792                                                        state,
1793                                                        start_seq,
1794                                                        cache->start_seq,
1795                                                        dup_sack);
1796                         }
1797
1798                         /* Rest of the block already fully processed? */
1799                         if (!after(end_seq, cache->end_seq))
1800                                 goto advance_sp;
1801
1802                         skb = tcp_maybe_skipping_dsack(skb, sk, next_dup,
1803                                                        state,
1804                                                        cache->end_seq);
1805
1806                         /* ...tail remains todo... */
1807                         if (tcp_highest_sack_seq(tp) == cache->end_seq) {
1808                                 /* ...but better entrypoint exists! */
1809                                 skb = tcp_highest_sack(sk);
1810                                 if (!skb)
1811                                         break;
1812                                 cache++;
1813                                 goto walk;
1814                         }
1815
1816                         skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, cache->end_seq);
1817                         /* Check overlap against next cached too (past this one already) */
1818                         cache++;
1819                         continue;
1820                 }
1821
1822                 if (!before(start_seq, tcp_highest_sack_seq(tp))) {
1823                         skb = tcp_highest_sack(sk);
1824                         if (!skb)
1825                                 break;
1826                 }
1827                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, start_seq);
1828
1829 walk:
1830                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup, state,
1831                                        start_seq, end_seq, dup_sack);
1832
1833 advance_sp:
1834                 i++;
1835         }
1836
1837         /* Clear the head of the cache sack blocks so we can skip it next time */
1838         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache) - used_sacks; i++) {
1839                 tp->recv_sack_cache[i].start_seq = 0;
1840                 tp->recv_sack_cache[i].end_seq = 0;
1841         }
1842         for (j = 0; j < used_sacks; j++)
1843                 tp->recv_sack_cache[i++] = sp[j];
1844
1845         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss || tp->undo_marker)
1846                 tcp_check_sack_reordering(sk, state->reord, 0);
1847
1848         tcp_verify_left_out(tp);
1849 out:
1850
1851 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
1852         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
1853         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
1854         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
1855         WARN_ON((int)tcp_packets_in_flight(tp) < 0);
1856 #endif
1857         return state->flag;
1858 }
1859
1860 /* Limits sacked_out so that sum with lost_out isn't ever larger than
1861  * packets_out. Returns false if sacked_out adjustement wasn't necessary.
1862  */
1863 static bool tcp_limit_reno_sacked(struct tcp_sock *tp)
1864 {
1865         u32 holes;
1866
1867         holes = max(tp->lost_out, 1U);
1868         holes = min(holes, tp->packets_out);
1869
1870         if ((tp->sacked_out + holes) > tp->packets_out) {
1871                 tp->sacked_out = tp->packets_out - holes;
1872                 return true;
1873         }
1874         return false;
1875 }
1876
1877 /* If we receive more dupacks than we expected counting segments
1878  * in assumption of absent reordering, interpret this as reordering.
1879  * The only another reason could be bug in receiver TCP.
1880  */
1881 static void tcp_check_reno_reordering(struct sock *sk, const int addend)
1882 {
1883         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1884
1885         if (!tcp_limit_reno_sacked(tp))
1886                 return;
1887
1888         tp->reordering = min_t(u32, tp->packets_out + addend,
1889                                sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_max_reordering);
1890         tp->reord_seen++;
1891         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRENOREORDER);
1892 }
1893
1894 /* Emulate SACKs for SACKless connection: account for a new dupack. */
1895
1896 static void tcp_add_reno_sack(struct sock *sk, int num_dupack)
1897 {
1898         if (num_dupack) {
1899                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1900                 u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
1901                 s32 delivered;
1902
1903                 tp->sacked_out += num_dupack;
1904                 tcp_check_reno_reordering(sk, 0);
1905                 delivered = tp->sacked_out - prior_sacked;
1906                 if (delivered > 0)
1907                         tp->delivered += delivered;
1908                 tcp_verify_left_out(tp);
1909         }
1910 }
1911
1912 /* Account for ACK, ACKing some data in Reno Recovery phase. */
1913
1914 static void tcp_remove_reno_sacks(struct sock *sk, int acked)
1915 {
1916         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1917
1918         if (acked > 0) {
1919                 /* One ACK acked hole. The rest eat duplicate ACKs. */
1920                 tp->delivered += max_t(int, acked - tp->sacked_out, 1);
1921                 if (acked - 1 >= tp->sacked_out)
1922                         tp->sacked_out = 0;
1923                 else
1924                         tp->sacked_out -= acked - 1;
1925         }
1926         tcp_check_reno_reordering(sk, acked);
1927         tcp_verify_left_out(tp);
1928 }
1929
1930 static inline void tcp_reset_reno_sack(struct tcp_sock *tp)
1931 {
1932         tp->sacked_out = 0;
1933 }
1934
1935 void tcp_clear_retrans(struct tcp_sock *tp)
1936 {
1937         tp->retrans_out = 0;
1938         tp->lost_out = 0;
1939         tp->undo_marker = 0;
1940         tp->undo_retrans = -1;
1941         tp->sacked_out = 0;
1942 }
1943
1944 static inline void tcp_init_undo(struct tcp_sock *tp)
1945 {
1946         tp->undo_marker = tp->snd_una;
1947         /* Retransmission still in flight may cause DSACKs later. */
1948         tp->undo_retrans = tp->retrans_out ? : -1;
1949 }
1950
1951 static bool tcp_is_rack(const struct sock *sk)
1952 {
1953         return sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_recovery & TCP_RACK_LOSS_DETECTION;
1954 }
1955
1956 /* If we detect SACK reneging, forget all SACK information
1957  * and reset tags completely, otherwise preserve SACKs. If receiver
1958  * dropped its ofo queue, we will know this due to reneging detection.
1959  */
1960 static void tcp_timeout_mark_lost(struct sock *sk)
1961 {
1962         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1963         struct sk_buff *skb, *head;
1964         bool is_reneg;                  /* is receiver reneging on SACKs? */
1965
1966         head = tcp_rtx_queue_head(sk);
1967         is_reneg = head && (TCP_SKB_CB(head)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED);
1968         if (is_reneg) {
1969                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSACKRENEGING);
1970                 tp->sacked_out = 0;
1971                 /* Mark SACK reneging until we recover from this loss event. */
1972                 tp->is_sack_reneg = 1;
1973         } else if (tcp_is_reno(tp)) {
1974                 tcp_reset_reno_sack(tp);
1975         }
1976
1977         skb = head;
1978         skb_rbtree_walk_from(skb) {
1979                 if (is_reneg)
1980                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_ACKED;
1981                 else if (tcp_is_rack(sk) && skb != head &&
1982                          tcp_rack_skb_timeout(tp, skb, 0) > 0)
1983                         continue; /* Don't mark recently sent ones lost yet */
1984                 tcp_mark_skb_lost(sk, skb);
1985         }
1986         tcp_verify_left_out(tp);
1987         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
1988 }
1989
1990 /* Enter Loss state. */
1991 void tcp_enter_loss(struct sock *sk)
1992 {
1993         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1994         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1995         struct net *net = sock_net(sk);
1996         bool new_recovery = icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_Recovery;
1997
1998         tcp_timeout_mark_lost(sk);
1999
2000         /* Reduce ssthresh if it has not yet been made inside this window. */
2001         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder ||
2002             !after(tp->high_seq, tp->snd_una) ||
2003             (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss && !icsk->icsk_retransmits)) {
2004                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2005                 tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
2006                 tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2007                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_LOSS);
2008                 tcp_init_undo(tp);
2009         }
2010         tp->snd_cwnd       = tcp_packets_in_flight(tp) + 1;
2011         tp->snd_cwnd_cnt   = 0;
2012         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2013
2014         /* Timeout in disordered state after receiving substantial DUPACKs
2015          * suggests that the degree of reordering is over-estimated.
2016          */
2017         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder &&
2018             tp->sacked_out >= net->ipv4.sysctl_tcp_reordering)
2019                 tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
2020                                        net->ipv4.sysctl_tcp_reordering);
2021         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2022         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2023         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2024
2025         /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 1: retransmit SND.UNA if no previous
2026          * loss recovery is underway except recurring timeout(s) on
2027          * the same SND.UNA (sec 3.2). Disable F-RTO on path MTU probing
2028          */
2029         tp->frto = net->ipv4.sysctl_tcp_frto &&
2030                    (new_recovery || icsk->icsk_retransmits) &&
2031                    !inet_csk(sk)->icsk_mtup.probe_size;
2032 }
2033
2034 /* If ACK arrived pointing to a remembered SACK, it means that our
2035  * remembered SACKs do not reflect real state of receiver i.e.
2036  * receiver _host_ is heavily congested (or buggy).
2037  *
2038  * To avoid big spurious retransmission bursts due to transient SACK
2039  * scoreboard oddities that look like reneging, we give the receiver a
2040  * little time (max(RTT/2, 10ms)) to send us some more ACKs that will
2041  * restore sanity to the SACK scoreboard. If the apparent reneging
2042  * persists until this RTO then we'll clear the SACK scoreboard.
2043  */
2044 static bool tcp_check_sack_reneging(struct sock *sk, int flag)
2045 {
2046         if (flag & FLAG_SACK_RENEGING) {
2047                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2048                 unsigned long delay = max(usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 4),
2049                                           msecs_to_jiffies(10));
2050
2051                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2052                                           delay, TCP_RTO_MAX);
2053                 return true;
2054         }
2055         return false;
2056 }
2057
2058 /* Heurestics to calculate number of duplicate ACKs. There's no dupACKs
2059  * counter when SACK is enabled (without SACK, sacked_out is used for
2060  * that purpose).
2061  *
2062  * With reordering, holes may still be in flight, so RFC3517 recovery
2063  * uses pure sacked_out (total number of SACKed segments) even though
2064  * it violates the RFC that uses duplicate ACKs, often these are equal
2065  * but when e.g. out-of-window ACKs or packet duplication occurs,
2066  * they differ. Since neither occurs due to loss, TCP should really
2067  * ignore them.
2068  */
2069 static inline int tcp_dupack_heuristics(const struct tcp_sock *tp)
2070 {
2071         return tp->sacked_out + 1;
2072 }
2073
2074 /* Linux NewReno/SACK/ECN state machine.
2075  * --------------------------------------
2076  *
2077  * "Open"       Normal state, no dubious events, fast path.
2078  * "Disorder"   In all the respects it is "Open",
2079  *              but requires a bit more attention. It is entered when
2080  *              we see some SACKs or dupacks. It is split of "Open"
2081  *              mainly to move some processing from fast path to slow one.
2082  * "CWR"        CWND was reduced due to some Congestion Notification event.
2083  *              It can be ECN, ICMP source quench, local device congestion.
2084  * "Recovery"   CWND was reduced, we are fast-retransmitting.
2085  * "Loss"       CWND was reduced due to RTO timeout or SACK reneging.
2086  *
2087  * tcp_fastretrans_alert() is entered:
2088  * - each incoming ACK, if state is not "Open"
2089  * - when arrived ACK is unusual, namely:
2090  *      * SACK
2091  *      * Duplicate ACK.
2092  *      * ECN ECE.
2093  *
2094  * Counting packets in flight is pretty simple.
2095  *
2096  *      in_flight = packets_out - left_out + retrans_out
2097  *
2098  *      packets_out is SND.NXT-SND.UNA counted in packets.
2099  *
2100  *      retrans_out is number of retransmitted segments.
2101  *
2102  *      left_out is number of segments left network, but not ACKed yet.
2103  *
2104  *              left_out = sacked_out + lost_out
2105  *
2106  *     sacked_out: Packets, which arrived to receiver out of order
2107  *                 and hence not ACKed. With SACKs this number is simply
2108  *                 amount of SACKed data. Even without SACKs
2109  *                 it is easy to give pretty reliable estimate of this number,
2110  *                 counting duplicate ACKs.
2111  *
2112  *       lost_out: Packets lost by network. TCP has no explicit
2113  *                 "loss notification" feedback from network (for now).
2114  *                 It means that this number can be only _guessed_.
2115  *                 Actually, it is the heuristics to predict lossage that
2116  *                 distinguishes different algorithms.
2117  *
2118  *      F.e. after RTO, when all the queue is considered as lost,
2119  *      lost_out = packets_out and in_flight = retrans_out.
2120  *
2121  *              Essentially, we have now a few algorithms detecting
2122  *              lost packets.
2123  *
2124  *              If the receiver supports SACK:
2125  *
2126  *              RFC6675/3517: It is the conventional algorithm. A packet is
2127  *              considered lost if the number of higher sequence packets
2128  *              SACKed is greater than or equal the DUPACK thoreshold
2129  *              (reordering). This is implemented in tcp_mark_head_lost and
2130  *              tcp_update_scoreboard.
2131  *
2132  *              RACK (draft-ietf-tcpm-rack-01): it is a newer algorithm
2133  *              (2017-) that checks timing instead of counting DUPACKs.
2134  *              Essentially a packet is considered lost if it's not S/ACKed
2135  *              after RTT + reordering_window, where both metrics are
2136  *              dynamically measured and adjusted. This is implemented in
2137  *              tcp_rack_mark_lost.
2138  *
2139  *              If the receiver does not support SACK:
2140  *
2141  *              NewReno (RFC6582): in Recovery we assume that one segment
2142  *              is lost (classic Reno). While we are in Recovery and
2143  *              a partial ACK arrives, we assume that one more packet
2144  *              is lost (NewReno). This heuristics are the same in NewReno
2145  *              and SACK.
2146  *
2147  * Really tricky (and requiring careful tuning) part of algorithm
2148  * is hidden in functions tcp_time_to_recover() and tcp_xmit_retransmit_queue().
2149  * The first determines the moment _when_ we should reduce CWND and,
2150  * hence, slow down forward transmission. In fact, it determines the moment
2151  * when we decide that hole is caused by loss, rather than by a reorder.
2152  *
2153  * tcp_xmit_retransmit_queue() decides, _what_ we should retransmit to fill
2154  * holes, caused by lost packets.
2155  *
2156  * And the most logically complicated part of algorithm is undo
2157  * heuristics. We detect false retransmits due to both too early
2158  * fast retransmit (reordering) and underestimated RTO, analyzing
2159  * timestamps and D-SACKs. When we detect that some segments were
2160  * retransmitted by mistake and CWND reduction was wrong, we undo
2161  * window reduction and abort recovery phase. This logic is hidden
2162  * inside several functions named tcp_try_undo_<something>.
2163  */
2164
2165 /* This function decides, when we should leave Disordered state
2166  * and enter Recovery phase, reducing congestion window.
2167  *
2168  * Main question: may we further continue forward transmission
2169  * with the same cwnd?
2170  */
2171 static bool tcp_time_to_recover(struct sock *sk, int flag)
2172 {
2173         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2174
2175         /* Trick#1: The loss is proven. */
2176         if (tp->lost_out)
2177                 return true;
2178
2179         /* Not-A-Trick#2 : Classic rule... */
2180         if (!tcp_is_rack(sk) && tcp_dupack_heuristics(tp) > tp->reordering)
2181                 return true;
2182
2183         return false;
2184 }
2185
2186 /* Detect loss in event "A" above by marking head of queue up as lost.
2187  * 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;
2196         /* Use SACK to deduce losses of new sequences sent during recovery */
2197         const u32 loss_high = tp->snd_nxt;
2198
2199         WARN_ON(packets > tp->packets_out);
2200         skb = tp->lost_skb_hint;
2201         if (skb) {
2202                 /* Head already handled? */
2203                 if (mark_head && after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una))
2204                         return;
2205                 cnt = tp->lost_cnt_hint;
2206         } else {
2207                 skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
2208                 cnt = 0;
2209         }
2210
2211         skb_rbtree_walk_from(skb) {
2212                 /* TODO: do this better */
2213                 /* this is not the most efficient way to do this... */
2214                 tp->lost_skb_hint = skb;
2215                 tp->lost_cnt_hint = cnt;
2216
2217                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, loss_high))
2218                         break;
2219
2220                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
2221                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
2222
2223                 if (cnt > packets)
2224                         break;
2225
2226                 tcp_skb_mark_lost(tp, skb);
2227
2228                 if (mark_head)
2229                         break;
2230         }
2231         tcp_verify_left_out(tp);
2232 }
2233
2234 /* Account newly detected lost packet(s) */
2235
2236 static void tcp_update_scoreboard(struct sock *sk, int fast_rexmit)
2237 {
2238         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2239
2240         if (tcp_is_sack(tp)) {
2241                 int sacked_upto = tp->sacked_out - tp->reordering;
2242                 if (sacked_upto >= 0)
2243                         tcp_mark_head_lost(sk, sacked_upto, 0);
2244                 else if (fast_rexmit)
2245                         tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2246         }
2247 }
2248
2249 static bool tcp_tsopt_ecr_before(const struct tcp_sock *tp, u32 when)
2250 {
2251         return tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2252                before(tp->rx_opt.rcv_tsecr, when);
2253 }
2254
2255 /* skb is spurious retransmitted if the returned timestamp echo
2256  * reply is prior to the skb transmission time
2257  */
2258 static bool tcp_skb_spurious_retrans(const struct tcp_sock *tp,
2259                                      const struct sk_buff *skb)
2260 {
2261         return (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS) &&
2262                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tcp_skb_timestamp(skb));
2263 }
2264
2265 /* Nothing was retransmitted or returned timestamp is less
2266  * than timestamp of the first retransmission.
2267  */
2268 static inline bool tcp_packet_delayed(const struct tcp_sock *tp)
2269 {
2270         return tp->retrans_stamp &&
2271                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tp->retrans_stamp);
2272 }
2273
2274 /* Undo procedures. */
2275
2276 /* We can clear retrans_stamp when there are no retransmissions in the
2277  * window. It would seem that it is trivially available for us in
2278  * tp->retrans_out, however, that kind of assumptions doesn't consider
2279  * what will happen if errors occur when sending retransmission for the
2280  * second time. ...It could the that such segment has only
2281  * TCPCB_EVER_RETRANS set at the present time. It seems that checking
2282  * the head skb is enough except for some reneging corner cases that
2283  * are not worth the effort.
2284  *
2285  * Main reason for all this complexity is the fact that connection dying
2286  * time now depends on the validity of the retrans_stamp, in particular,
2287  * that successive retransmissions of a segment must not advance
2288  * retrans_stamp under any conditions.
2289  */
2290 static bool tcp_any_retrans_done(const struct sock *sk)
2291 {
2292         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2293         struct sk_buff *skb;
2294
2295         if (tp->retrans_out)
2296                 return true;
2297
2298         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
2299         if (unlikely(skb && TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS))
2300                 return true;
2301
2302         return false;
2303 }
2304
2305 static void DBGUNDO(struct sock *sk, const char *msg)
2306 {
2307 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
2308         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2309         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
2310
2311         if (sk->sk_family == AF_INET) {
2312                 pr_debug("Undo %s %pI4/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2313                          msg,
2314                          &inet->inet_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2315                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2316                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2317                          tp->packets_out);
2318         }
2319 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
2320         else if (sk->sk_family == AF_INET6) {
2321                 pr_debug("Undo %s %pI6/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2322                          msg,
2323                          &sk->sk_v6_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2324                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2325                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2326                          tp->packets_out);
2327         }
2328 #endif
2329 #endif
2330 }
2331
2332 static void tcp_undo_cwnd_reduction(struct sock *sk, bool unmark_loss)
2333 {
2334         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2335
2336         if (unmark_loss) {
2337                 struct sk_buff *skb;
2338
2339                 skb_rbtree_walk(skb, &sk->tcp_rtx_queue) {
2340                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
2341                 }
2342                 tp->lost_out = 0;
2343                 tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2344         }
2345
2346         if (tp->prior_ssthresh) {
2347                 const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2348
2349                 tp->snd_cwnd = icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd(sk);
2350
2351                 if (tp->prior_ssthresh > tp->snd_ssthresh) {
2352                         tp->snd_ssthresh = tp->prior_ssthresh;
2353                         tcp_ecn_withdraw_cwr(tp);
2354                 }
2355         }
2356         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2357         tp->undo_marker = 0;
2358         tp->rack.advanced = 1; /* Force RACK to re-exam losses */
2359 }
2360
2361 static inline bool tcp_may_undo(const struct tcp_sock *tp)
2362 {
2363         return tp->undo_marker && (!tp->undo_retrans || tcp_packet_delayed(tp));
2364 }
2365
2366 /* People celebrate: "We love our President!" */
2367 static bool tcp_try_undo_recovery(struct sock *sk)
2368 {
2369         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2370
2371         if (tcp_may_undo(tp)) {
2372                 int mib_idx;
2373
2374                 /* Happy end! We did not retransmit anything
2375                  * or our original transmission succeeded.
2376                  */
2377                 DBGUNDO(sk, inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss ? "loss" : "retrans");
2378                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2379                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
2380                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO;
2381                 else
2382                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFULLUNDO;
2383
2384                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2385         } else if (tp->rack.reo_wnd_persist) {
2386                 tp->rack.reo_wnd_persist--;
2387         }
2388         if (tp->snd_una == tp->high_seq && tcp_is_reno(tp)) {
2389                 /* Hold old state until something *above* high_seq
2390                  * is ACKed. For Reno it is MUST to prevent false
2391                  * fast retransmits (RFC2582). SACK TCP is safe. */
2392                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2393                         tp->retrans_stamp = 0;
2394                 return true;
2395         }
2396         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2397         tp->is_sack_reneg = 0;
2398         return false;
2399 }
2400
2401 /* Try to undo cwnd reduction, because D-SACKs acked all retransmitted data */
2402 static bool tcp_try_undo_dsack(struct sock *sk)
2403 {
2404         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2405
2406         if (tp->undo_marker && !tp->undo_retrans) {
2407                 tp->rack.reo_wnd_persist = min(TCP_RACK_RECOVERY_THRESH,
2408                                                tp->rack.reo_wnd_persist + 1);
2409                 DBGUNDO(sk, "D-SACK");
2410                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2411                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKUNDO);
2412                 return true;
2413         }
2414         return false;
2415 }
2416
2417 /* Undo during loss recovery after partial ACK or using F-RTO. */
2418 static bool tcp_try_undo_loss(struct sock *sk, bool frto_undo)
2419 {
2420         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2421
2422         if (frto_undo || tcp_may_undo(tp)) {
2423                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2424
2425                 DBGUNDO(sk, "partial loss");
2426                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO);
2427                 if (frto_undo)
2428                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2429                                         LINUX_MIB_TCPSPURIOUSRTOS);
2430                 inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2431                 if (frto_undo || tcp_is_sack(tp)) {
2432                         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2433                         tp->is_sack_reneg = 0;
2434                 }
2435                 return true;
2436         }
2437         return false;
2438 }
2439
2440 /* The cwnd reduction in CWR and Recovery uses the PRR algorithm in RFC 6937.
2441  * It computes the number of packets to send (sndcnt) based on packets newly
2442  * delivered:
2443  *   1) If the packets in flight is larger than ssthresh, PRR spreads the
2444  *      cwnd reductions across a full RTT.
2445  *   2) Otherwise PRR uses packet conservation to send as much as delivered.
2446  *      But when the retransmits are acked without further losses, PRR
2447  *      slow starts cwnd up to ssthresh to speed up the recovery.
2448  */
2449 static void tcp_init_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2450 {
2451         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2452
2453         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2454         tp->tlp_high_seq = 0;
2455         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2456         tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
2457         tp->prr_delivered = 0;
2458         tp->prr_out = 0;
2459         tp->snd_ssthresh = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2460         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2461 }
2462
2463 void tcp_cwnd_reduction(struct sock *sk, int newly_acked_sacked, int flag)
2464 {
2465         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2466         int sndcnt = 0;
2467         int delta = tp->snd_ssthresh - tcp_packets_in_flight(tp);
2468
2469         if (newly_acked_sacked <= 0 || WARN_ON_ONCE(!tp->prior_cwnd))
2470                 return;
2471
2472         tp->prr_delivered += newly_acked_sacked;
2473         if (delta < 0) {
2474                 u64 dividend = (u64)tp->snd_ssthresh * tp->prr_delivered +
2475                                tp->prior_cwnd - 1;
2476                 sndcnt = div_u64(dividend, tp->prior_cwnd) - tp->prr_out;
2477         } else if ((flag & (FLAG_RETRANS_DATA_ACKED | FLAG_LOST_RETRANS)) ==
2478                    FLAG_RETRANS_DATA_ACKED) {
2479                 sndcnt = min_t(int, delta,
2480                                max_t(int, tp->prr_delivered - tp->prr_out,
2481                                      newly_acked_sacked) + 1);
2482         } else {
2483                 sndcnt = min(delta, newly_acked_sacked);
2484         }
2485         /* Force a fast retransmit upon entering fast recovery */
2486         sndcnt = max(sndcnt, (tp->prr_out ? 0 : 1));
2487         tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + sndcnt;
2488 }
2489
2490 static inline void tcp_end_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2491 {
2492         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2493
2494         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
2495                 return;
2496
2497         /* Reset cwnd to ssthresh in CWR or Recovery (unless it's undone) */
2498         if (tp->snd_ssthresh < TCP_INFINITE_SSTHRESH &&
2499             (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_CWR || tp->undo_marker)) {
2500                 tp->snd_cwnd = tp->snd_ssthresh;
2501                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2502         }
2503         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_COMPLETE_CWR);
2504 }
2505
2506 /* Enter CWR state. Disable cwnd undo since congestion is proven with ECN */
2507 void tcp_enter_cwr(struct sock *sk)
2508 {
2509         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2510
2511         tp->prior_ssthresh = 0;
2512         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
2513                 tp->undo_marker = 0;
2514                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2515                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
2516         }
2517 }
2518 EXPORT_SYMBOL(tcp_enter_cwr);
2519
2520 static void tcp_try_keep_open(struct sock *sk)
2521 {
2522         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2523         int state = TCP_CA_Open;
2524
2525         if (tcp_left_out(tp) || tcp_any_retrans_done(sk))
2526                 state = TCP_CA_Disorder;
2527
2528         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != state) {
2529                 tcp_set_ca_state(sk, state);
2530                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2531         }
2532 }
2533
2534 static void tcp_try_to_open(struct sock *sk, int flag)
2535 {
2536         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2537
2538         tcp_verify_left_out(tp);
2539
2540         if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2541                 tp->retrans_stamp = 0;
2542
2543         if (flag & FLAG_ECE)
2544                 tcp_enter_cwr(sk);
2545
2546         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR) {
2547                 tcp_try_keep_open(sk);
2548         }
2549 }
2550
2551 static void tcp_mtup_probe_failed(struct sock *sk)
2552 {
2553         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2554
2555         icsk->icsk_mtup.search_high = icsk->icsk_mtup.probe_size - 1;
2556         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2557         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPFAIL);
2558 }
2559
2560 static void tcp_mtup_probe_success(struct sock *sk)
2561 {
2562         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2563         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2564
2565         /* FIXME: breaks with very large cwnd */
2566         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2567         tp->snd_cwnd = tp->snd_cwnd *
2568                        tcp_mss_to_mtu(sk, tp->mss_cache) /
2569                        icsk->icsk_mtup.probe_size;
2570         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2571         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2572         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2573
2574         icsk->icsk_mtup.search_low = icsk->icsk_mtup.probe_size;
2575         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2576         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
2577         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPSUCCESS);
2578 }
2579
2580 /* Do a simple retransmit without using the backoff mechanisms in
2581  * tcp_timer. This is used for path mtu discovery.
2582  * The socket is already locked here.
2583  */
2584 void tcp_simple_retransmit(struct sock *sk)
2585 {
2586         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2587         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2588         struct sk_buff *skb;
2589         unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
2590
2591         skb_rbtree_walk(skb, &sk->tcp_rtx_queue) {
2592                 if (tcp_skb_seglen(skb) > mss &&
2593                     !(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
2594                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2595                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
2596                                 tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
2597                         }
2598                         tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(tp, skb);
2599                 }
2600         }
2601
2602         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2603
2604         if (!tp->lost_out)
2605                 return;
2606
2607         if (tcp_is_reno(tp))
2608                 tcp_limit_reno_sacked(tp);
2609
2610         tcp_verify_left_out(tp);
2611
2612         /* Don't muck with the congestion window here.
2613          * Reason is that we do not increase amount of _data_
2614          * in network, but units changed and effective
2615          * cwnd/ssthresh really reduced now.
2616          */
2617         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) {
2618                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2619                 tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2620                 tp->prior_ssthresh = 0;
2621                 tp->undo_marker = 0;
2622                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2623         }
2624         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2625 }
2626 EXPORT_SYMBOL(tcp_simple_retransmit);
2627
2628 void tcp_enter_recovery(struct sock *sk, bool ece_ack)
2629 {
2630         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2631         int mib_idx;
2632
2633         if (tcp_is_reno(tp))
2634                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENORECOVERY;
2635         else
2636                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKRECOVERY;
2637
2638         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2639
2640         tp->prior_ssthresh = 0;
2641         tcp_init_undo(tp);
2642
2643         if (!tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
2644                 if (!ece_ack)
2645                         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2646                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2647         }
2648         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Recovery);
2649 }
2650
2651 /* Process an ACK in CA_Loss state. Move to CA_Open if lost data are
2652  * recovered or spurious. Otherwise retransmits more on partial ACKs.
2653  */
2654 static void tcp_process_loss(struct sock *sk, int flag, int num_dupack,
2655                              int *rexmit)
2656 {
2657         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2658         bool recovered = !before(tp->snd_una, tp->high_seq);
2659
2660         if ((flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED || rcu_access_pointer(tp->fastopen_rsk)) &&
2661             tcp_try_undo_loss(sk, false))
2662                 return;
2663
2664         if (tp->frto) { /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 (sack enhanced version). */
2665                 /* Step 3.b. A timeout is spurious if not all data are
2666                  * lost, i.e., never-retransmitted data are (s)acked.
2667                  */
2668                 if ((flag & FLAG_ORIG_SACK_ACKED) &&
2669                     tcp_try_undo_loss(sk, true))
2670                         return;
2671
2672                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq)) {
2673                         if (flag & FLAG_DATA_SACKED || num_dupack)
2674                                 tp->frto = 0; /* Step 3.a. loss was real */
2675                 } else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED && !recovered) {
2676                         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2677                         /* Step 2.b. Try send new data (but deferred until cwnd
2678                          * is updated in tcp_ack()). Otherwise fall back to
2679                          * the conventional recovery.
2680                          */
2681                         if (!tcp_write_queue_empty(sk) &&
2682                             after(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt)) {
2683                                 *rexmit = REXMIT_NEW;
2684                                 return;
2685                         }
2686                         tp->frto = 0;
2687                 }
2688         }
2689
2690         if (recovered) {
2691                 /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 2.a and 1st part of step 3.a */
2692                 tcp_try_undo_recovery(sk);
2693                 return;
2694         }
2695         if (tcp_is_reno(tp)) {
2696                 /* A Reno DUPACK means new data in F-RTO step 2.b above are
2697                  * delivered. Lower inflight to clock out (re)tranmissions.
2698                  */
2699                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq) && num_dupack)
2700                         tcp_add_reno_sack(sk, num_dupack);
2701                 else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2702                         tcp_reset_reno_sack(tp);
2703         }
2704         *rexmit = REXMIT_LOST;
2705 }
2706
2707 /* Undo during fast recovery after partial ACK. */
2708 static bool tcp_try_undo_partial(struct sock *sk, u32 prior_snd_una)
2709 {
2710         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2711
2712         if (tp->undo_marker && tcp_packet_delayed(tp)) {
2713                 /* Plain luck! Hole if filled with delayed
2714                  * packet, rather than with a retransmit. Check reordering.
2715                  */
2716                 tcp_check_sack_reordering(sk, prior_snd_una, 1);
2717
2718                 /* We are getting evidence that the reordering degree is higher
2719                  * than we realized. If there are no retransmits out then we
2720                  * can undo. Otherwise we clock out new packets but do not
2721                  * mark more packets lost or retransmit more.
2722                  */
2723                 if (tp->retrans_out)
2724                         return true;
2725
2726                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2727                         tp->retrans_stamp = 0;
2728
2729                 DBGUNDO(sk, "partial recovery");
2730                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2731                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPARTIALUNDO);
2732                 tcp_try_keep_open(sk);
2733                 return true;
2734         }
2735         return false;
2736 }
2737
2738 static void tcp_identify_packet_loss(struct sock *sk, int *ack_flag)
2739 {
2740         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2741
2742         if (tcp_rtx_queue_empty(sk))
2743                 return;
2744
2745         if (unlikely(tcp_is_reno(tp))) {
2746                 tcp_newreno_mark_lost(sk, *ack_flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED);
2747         } else if (tcp_is_rack(sk)) {
2748                 u32 prior_retrans = tp->retrans_out;
2749
2750                 tcp_rack_mark_lost(sk);
2751                 if (prior_retrans > tp->retrans_out)
2752                         *ack_flag |= FLAG_LOST_RETRANS;
2753         }
2754 }
2755
2756 static bool tcp_force_fast_retransmit(struct sock *sk)
2757 {
2758         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2759
2760         return after(tcp_highest_sack_seq(tp),
2761                      tp->snd_una + tp->reordering * tp->mss_cache);
2762 }
2763
2764 /* Process an event, which can update packets-in-flight not trivially.
2765  * Main goal of this function is to calculate new estimate for left_out,
2766  * taking into account both packets sitting in receiver's buffer and
2767  * packets lost by network.
2768  *
2769  * Besides that it updates the congestion state when packet loss or ECN
2770  * is detected. But it does not reduce the cwnd, it is done by the
2771  * congestion control later.
2772  *
2773  * It does _not_ decide what to send, it is made in function
2774  * tcp_xmit_retransmit_queue().
2775  */
2776 static void tcp_fastretrans_alert(struct sock *sk, const u32 prior_snd_una,
2777                                   int num_dupack, int *ack_flag, int *rexmit)
2778 {
2779         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2780         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2781         int fast_rexmit = 0, flag = *ack_flag;
2782         bool do_lost = num_dupack || ((flag & FLAG_DATA_SACKED) &&
2783                                       tcp_force_fast_retransmit(sk));
2784
2785         if (!tp->packets_out && tp->sacked_out)
2786                 tp->sacked_out = 0;
2787
2788         /* Now state machine starts.
2789          * A. ECE, hence prohibit cwnd undoing, the reduction is required. */
2790         if (flag & FLAG_ECE)
2791                 tp->prior_ssthresh = 0;
2792
2793         /* B. In all the states check for reneging SACKs. */
2794         if (tcp_check_sack_reneging(sk, flag))
2795                 return;
2796
2797         /* C. Check consistency of the current state. */
2798         tcp_verify_left_out(tp);
2799
2800         /* D. Check state exit conditions. State can be terminated
2801          *    when high_seq is ACKed. */
2802         if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open) {
2803                 WARN_ON(tp->retrans_out != 0);
2804                 tp->retrans_stamp = 0;
2805         } else if (!before(tp->snd_una, tp->high_seq)) {
2806                 switch (icsk->icsk_ca_state) {
2807                 case TCP_CA_CWR:
2808                         /* CWR is to be held something *above* high_seq
2809                          * is ACKed for CWR bit to reach receiver. */
2810                         if (tp->snd_una != tp->high_seq) {
2811                                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2812                                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2813                         }
2814                         break;
2815
2816                 case TCP_CA_Recovery:
2817                         if (tcp_is_reno(tp))
2818                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2819                         if (tcp_try_undo_recovery(sk))
2820                                 return;
2821                         tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2822                         break;
2823                 }
2824         }
2825
2826         /* E. Process state. */
2827         switch (icsk->icsk_ca_state) {
2828         case TCP_CA_Recovery:
2829                 if (!(flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) {
2830                         if (tcp_is_reno(tp))
2831                                 tcp_add_reno_sack(sk, num_dupack);
2832                 } else {
2833                         if (tcp_try_undo_partial(sk, prior_snd_una))
2834                                 return;
2835                         /* Partial ACK arrived. Force fast retransmit. */
2836                         do_lost = tcp_force_fast_retransmit(sk);
2837                 }
2838                 if (tcp_try_undo_dsack(sk)) {
2839                         tcp_try_keep_open(sk);
2840                         return;
2841                 }
2842                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
2843                 break;
2844         case TCP_CA_Loss:
2845                 tcp_process_loss(sk, flag, num_dupack, rexmit);
2846                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
2847                 if (!(icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open ||
2848                       (*ack_flag & FLAG_LOST_RETRANS)))
2849                         return;
2850                 /* Change state if cwnd is undone or retransmits are lost */
2851                 fallthrough;
2852         default:
2853                 if (tcp_is_reno(tp)) {
2854                         if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2855                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2856                         tcp_add_reno_sack(sk, num_dupack);
2857                 }
2858
2859                 if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder)
2860                         tcp_try_undo_dsack(sk);
2861
2862                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
2863                 if (!tcp_time_to_recover(sk, flag)) {
2864                         tcp_try_to_open(sk, flag);
2865                         return;
2866                 }
2867
2868                 /* MTU probe failure: don't reduce cwnd */
2869                 if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR &&
2870                     icsk->icsk_mtup.probe_size &&
2871                     tp->snd_una == tp->mtu_probe.probe_seq_start) {
2872                         tcp_mtup_probe_failed(sk);
2873                         /* Restores the reduction we did in tcp_mtup_probe() */
2874                         tp->snd_cwnd++;
2875                         tcp_simple_retransmit(sk);
2876                         return;
2877                 }
2878
2879                 /* Otherwise enter Recovery state */
2880                 tcp_enter_recovery(sk, (flag & FLAG_ECE));
2881                 fast_rexmit = 1;
2882         }
2883
2884         if (!tcp_is_rack(sk) && do_lost)
2885                 tcp_update_scoreboard(sk, fast_rexmit);
2886         *rexmit = REXMIT_LOST;
2887 }
2888
2889 static void tcp_update_rtt_min(struct sock *sk, u32 rtt_us, const int flag)
2890 {
2891         u32 wlen = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_rtt_wlen * HZ;
2892         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2893
2894         if ((flag & FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED) && rtt_us > tcp_min_rtt(tp)) {
2895                 /* If the remote keeps returning delayed ACKs, eventually
2896                  * the min filter would pick it up and overestimate the
2897                  * prop. delay when it expires. Skip suspected delayed ACKs.
2898                  */
2899                 return;
2900         }
2901         minmax_running_min(&tp->rtt_min, wlen, tcp_jiffies32,
2902                            rtt_us ? : jiffies_to_usecs(1));
2903 }
2904
2905 static bool tcp_ack_update_rtt(struct sock *sk, const int flag,
2906                                long seq_rtt_us, long sack_rtt_us,
2907                                long ca_rtt_us, struct rate_sample *rs)
2908 {
2909         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2910
2911         /* Prefer RTT measured from ACK's timing to TS-ECR. This is because
2912          * broken middle-boxes or peers may corrupt TS-ECR fields. But
2913          * Karn's algorithm forbids taking RTT if some retransmitted data
2914          * is acked (RFC6298).
2915          */
2916         if (seq_rtt_us < 0)
2917                 seq_rtt_us = sack_rtt_us;
2918
2919         /* RTTM Rule: A TSecr value received in a segment is used to
2920          * update the averaged RTT measurement only if the segment
2921          * acknowledges some new data, i.e., only if it advances the
2922          * left edge of the send window.
2923          * See draft-ietf-tcplw-high-performance-00, section 3.3.
2924          */
2925         if (seq_rtt_us < 0 && tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2926             flag & FLAG_ACKED) {
2927                 u32 delta = tcp_time_stamp(tp) - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
2928
2929                 if (likely(delta < INT_MAX / (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ))) {
2930                         seq_rtt_us = delta * (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
2931                         ca_rtt_us = seq_rtt_us;
2932                 }
2933         }
2934         rs->rtt_us = ca_rtt_us; /* RTT of last (S)ACKed packet (or -1) */
2935         if (seq_rtt_us < 0)
2936                 return false;
2937
2938         /* ca_rtt_us >= 0 is counting on the invariant that ca_rtt_us is
2939          * always taken together with ACK, SACK, or TS-opts. Any negative
2940          * values will be skipped with the seq_rtt_us < 0 check above.
2941          */
2942         tcp_update_rtt_min(sk, ca_rtt_us, flag);
2943         tcp_rtt_estimator(sk, seq_rtt_us);
2944         tcp_set_rto(sk);
2945
2946         /* RFC6298: only reset backoff on valid RTT measurement. */
2947         inet_csk(sk)->icsk_backoff = 0;
2948         return true;
2949 }
2950
2951 /* Compute time elapsed between (last) SYNACK and the ACK completing 3WHS. */
2952 void tcp_synack_rtt_meas(struct sock *sk, struct request_sock *req)
2953 {
2954         struct rate_sample rs;
2955         long rtt_us = -1L;
2956
2957         if (req && !req->num_retrans && tcp_rsk(req)->snt_synack)
2958                 rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tcp_clock_us(), tcp_rsk(req)->snt_synack);
2959
2960         tcp_ack_update_rtt(sk, FLAG_SYN_ACKED, rtt_us, -1L, rtt_us, &rs);
2961 }
2962
2963
2964 static void tcp_cong_avoid(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked)
2965 {
2966         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2967
2968         icsk->icsk_ca_ops->cong_avoid(sk, ack, acked);
2969         tcp_sk(sk)->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2970 }
2971
2972 /* Restart timer after forward progress on connection.
2973  * RFC2988 recommends to restart timer to now+rto.
2974  */
2975 void tcp_rearm_rto(struct sock *sk)
2976 {
2977         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2978         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2979
2980         /* If the retrans timer is currently being used by Fast Open
2981          * for SYN-ACK retrans purpose, stay put.
2982          */
2983         if (rcu_access_pointer(tp->fastopen_rsk))
2984                 return;
2985
2986         if (!tp->packets_out) {
2987                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS);
2988         } else {
2989                 u32 rto = inet_csk(sk)->icsk_rto;
2990                 /* Offset the time elapsed after installing regular RTO */
2991                 if (icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_REO_TIMEOUT ||
2992                     icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
2993                         s64 delta_us = tcp_rto_delta_us(sk);
2994                         /* delta_us may not be positive if the socket is locked
2995                          * when the retrans timer fires and is rescheduled.
2996                          */
2997                         rto = usecs_to_jiffies(max_t(int, delta_us, 1));
2998                 }
2999                 tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS, rto,
3000                                      TCP_RTO_MAX);
3001         }
3002 }
3003
3004 /* Try to schedule a loss probe; if that doesn't work, then schedule an RTO. */
3005 static void tcp_set_xmit_timer(struct sock *sk)
3006 {
3007         if (!tcp_schedule_loss_probe(sk, true))
3008                 tcp_rearm_rto(sk);
3009 }
3010
3011 /* If we get here, the whole TSO packet has not been acked. */
3012 static u32 tcp_tso_acked(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3013 {
3014         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3015         u32 packets_acked;
3016
3017         BUG_ON(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una));
3018
3019         packets_acked = tcp_skb_pcount(skb);
3020         if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3021                 return 0;
3022         packets_acked -= tcp_skb_pcount(skb);
3023
3024         if (packets_acked) {
3025                 BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) == 0);
3026                 BUG_ON(!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq));
3027         }
3028
3029         return packets_acked;
3030 }
3031
3032 static void tcp_ack_tstamp(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
3033                            u32 prior_snd_una)
3034 {
3035         const struct skb_shared_info *shinfo;
3036
3037         /* Avoid cache line misses to get skb_shinfo() and shinfo->tx_flags */
3038         if (likely(!TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack))
3039                 return;
3040
3041         shinfo = skb_shinfo(skb);
3042         if (!before(shinfo->tskey, prior_snd_una) &&
3043             before(shinfo->tskey, tcp_sk(sk)->snd_una)) {
3044                 tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3045                         __skb_tstamp_tx(skb, NULL, sk, SCM_TSTAMP_ACK);
3046                 } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3047         }
3048 }
3049
3050 /* Remove acknowledged frames from the retransmission queue. If our packet
3051  * is before the ack sequence we can discard it as it's confirmed to have
3052  * arrived at the other end.
3053  */
3054 static int tcp_clean_rtx_queue(struct sock *sk, u32 prior_fack,
3055                                u32 prior_snd_una,
3056                                struct tcp_sacktag_state *sack)
3057 {
3058         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3059         u64 first_ackt, last_ackt;
3060         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3061         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
3062         u32 reord = tp->snd_nxt; /* lowest acked un-retx un-sacked seq */
3063         struct sk_buff *skb, *next;
3064         bool fully_acked = true;
3065         long sack_rtt_us = -1L;
3066         long seq_rtt_us = -1L;
3067         long ca_rtt_us = -1L;
3068         u32 pkts_acked = 0;
3069         u32 last_in_flight = 0;
3070         bool rtt_update;
3071         int flag = 0;
3072
3073         first_ackt = 0;
3074
3075         for (skb = skb_rb_first(&sk->tcp_rtx_queue); skb; skb = next) {
3076                 struct tcp_skb_cb *scb = TCP_SKB_CB(skb);
3077                 const u32 start_seq = scb->seq;
3078                 u8 sacked = scb->sacked;
3079                 u32 acked_pcount;
3080
3081                 tcp_ack_tstamp(sk, skb, prior_snd_una);
3082
3083                 /* Determine how many packets and what bytes were acked, tso and else */
3084                 if (after(scb->end_seq, tp->snd_una)) {
3085                         if (tcp_skb_pcount(skb) == 1 ||
3086                             !after(tp->snd_una, scb->seq))
3087                                 break;
3088
3089                         acked_pcount = tcp_tso_acked(sk, skb);
3090                         if (!acked_pcount)
3091                                 break;
3092                         fully_acked = false;
3093                 } else {
3094                         acked_pcount = tcp_skb_pcount(skb);
3095                 }
3096
3097                 if (unlikely(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
3098                         if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
3099                                 tp->retrans_out -= acked_pcount;
3100                         flag |= FLAG_RETRANS_DATA_ACKED;
3101                 } else if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
3102                         last_ackt = tcp_skb_timestamp_us(skb);
3103                         WARN_ON_ONCE(last_ackt == 0);
3104                         if (!first_ackt)
3105                                 first_ackt = last_ackt;
3106
3107                         last_in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight;
3108                         if (before(start_seq, reord))
3109                                 reord = start_seq;
3110                         if (!after(scb->end_seq, tp->high_seq))
3111                                 flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3112                 }
3113
3114                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) {
3115                         tp->sacked_out -= acked_pcount;
3116                 } else if (tcp_is_sack(tp)) {
3117                         tp->delivered += acked_pcount;
3118                         if (!tcp_skb_spurious_retrans(tp, skb))
3119                                 tcp_rack_advance(tp, sacked, scb->end_seq,
3120                                                  tcp_skb_timestamp_us(skb));
3121                 }
3122                 if (sacked & TCPCB_LOST)
3123                         tp->lost_out -= acked_pcount;
3124
3125                 tp->packets_out -= acked_pcount;
3126                 pkts_acked += acked_pcount;
3127                 tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, sack->rate);
3128
3129                 /* Initial outgoing SYN's get put onto the write_queue
3130                  * just like anything else we transmit.  It is not
3131                  * true data, and if we misinform our callers that
3132                  * this ACK acks real data, we will erroneously exit
3133                  * connection startup slow start one packet too
3134                  * quickly.  This is severely frowned upon behavior.
3135                  */
3136                 if (likely(!(scb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
3137                         flag |= FLAG_DATA_ACKED;
3138                 } else {
3139                         flag |= FLAG_SYN_ACKED;
3140                         tp->retrans_stamp = 0;
3141                 }
3142
3143                 if (!fully_acked)
3144                         break;
3145
3146                 next = skb_rb_next(skb);
3147                 if (unlikely(skb == tp->retransmit_skb_hint))
3148                         tp->retransmit_skb_hint = NULL;
3149                 if (unlikely(skb == tp->lost_skb_hint))
3150                         tp->lost_skb_hint = NULL;
3151                 tcp_highest_sack_replace(sk, skb, next);
3152                 tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
3153         }
3154
3155         if (!skb)
3156                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3157
3158         if (likely(between(tp->snd_up, prior_snd_una, tp->snd_una)))
3159                 tp->snd_up = tp->snd_una;
3160
3161         if (skb && (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
3162                 flag |= FLAG_SACK_RENEGING;
3163
3164         if (likely(first_ackt) && !(flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)) {
3165                 seq_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, first_ackt);
3166                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, last_ackt);
3167
3168                 if (pkts_acked == 1 && last_in_flight < tp->mss_cache &&
3169                     last_in_flight && !prior_sacked && fully_acked &&
3170                     sack->rate->prior_delivered + 1 == tp->delivered &&
3171                     !(flag & (FLAG_CA_ALERT | FLAG_SYN_ACKED))) {
3172                         /* Conservatively mark a delayed ACK. It's typically
3173                          * from a lone runt packet over the round trip to
3174                          * a receiver w/o out-of-order or CE events.
3175                          */
3176                         flag |= FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED;
3177                 }
3178         }
3179         if (sack->first_sackt) {
3180                 sack_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->first_sackt);
3181                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->last_sackt);
3182         }
3183         rtt_update = tcp_ack_update_rtt(sk, flag, seq_rtt_us, sack_rtt_us,
3184                                         ca_rtt_us, sack->rate);
3185
3186         if (flag & FLAG_ACKED) {
3187                 flag |= FLAG_SET_XMIT_TIMER;  /* set TLP or RTO timer */
3188                 if (unlikely(icsk->icsk_mtup.probe_size &&
3189                              !after(tp->mtu_probe.probe_seq_end, tp->snd_una))) {
3190                         tcp_mtup_probe_success(sk);
3191                 }
3192
3193                 if (tcp_is_reno(tp)) {
3194                         tcp_remove_reno_sacks(sk, pkts_acked);
3195
3196                         /* If any of the cumulatively ACKed segments was
3197                          * retransmitted, non-SACK case cannot confirm that
3198                          * progress was due to original transmission due to
3199                          * lack of TCPCB_SACKED_ACKED bits even if some of
3200                          * the packets may have been never retransmitted.
3201                          */
3202                         if (flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)
3203                                 flag &= ~FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3204                 } else {
3205                         int delta;
3206
3207                         /* Non-retransmitted hole got filled? That's reordering */
3208                         if (before(reord, prior_fack))
3209                                 tcp_check_sack_reordering(sk, reord, 0);
3210
3211                         delta = prior_sacked - tp->sacked_out;
3212                         tp->lost_cnt_hint -= min(tp->lost_cnt_hint, delta);
3213                 }
3214         } else if (skb && rtt_update && sack_rtt_us >= 0 &&
3215                    sack_rtt_us > tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp,
3216                                                     tcp_skb_timestamp_us(skb))) {
3217                 /* Do not re-arm RTO if the sack RTT is measured from data sent
3218                  * after when the head was last (re)transmitted. Otherwise the
3219                  * timeout may continue to extend in loss recovery.
3220                  */
3221                 flag |= FLAG_SET_XMIT_TIMER;  /* set TLP or RTO timer */
3222         }
3223
3224         if (icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked) {
3225                 struct ack_sample sample = { .pkts_acked = pkts_acked,
3226                                              .rtt_us = sack->rate->rtt_us,
3227                                              .in_flight = last_in_flight };
3228
3229                 icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked(sk, &sample);
3230         }
3231
3232 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3233         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
3234         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
3235         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
3236         if (!tp->packets_out && tcp_is_sack(tp)) {
3237                 icsk = inet_csk(sk);
3238                 if (tp->lost_out) {
3239                         pr_debug("Leak l=%u %d\n",
3240                                  tp->lost_out, icsk->icsk_ca_state);
3241                         tp->lost_out = 0;
3242                 }
3243                 if (tp->sacked_out) {
3244                         pr_debug("Leak s=%u %d\n",
3245                                  tp->sacked_out, icsk->icsk_ca_state);
3246                         tp->sacked_out = 0;
3247                 }
3248                 if (tp->retrans_out) {
3249                         pr_debug("Leak r=%u %d\n",
3250                                  tp->retrans_out, icsk->icsk_ca_state);
3251                         tp->retrans_out = 0;
3252                 }
3253         }
3254 #endif
3255         return flag;
3256 }
3257
3258 static void tcp_ack_probe(struct sock *sk)
3259 {
3260         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3261         struct sk_buff *head = tcp_send_head(sk);
3262         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3263
3264         /* Was it a usable window open? */
3265         if (!head)
3266                 return;
3267         if (!after(TCP_SKB_CB(head)->end_seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3268                 icsk->icsk_backoff = 0;
3269                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0);
3270                 /* Socket must be waked up by subsequent tcp_data_snd_check().
3271                  * This function is not for random using!
3272                  */
3273         } else {
3274                 unsigned long when = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
3275
3276                 tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3277                                      when, TCP_RTO_MAX);
3278         }
3279 }
3280
3281 static inline bool tcp_ack_is_dubious(const struct sock *sk, const int flag)
3282 {
3283         return !(flag & FLAG_NOT_DUP) || (flag & FLAG_CA_ALERT) ||
3284                 inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open;
3285 }
3286
3287 /* Decide wheather to run the increase function of congestion control. */
3288 static inline bool tcp_may_raise_cwnd(const struct sock *sk, const int flag)
3289 {
3290         /* If reordering is high then always grow cwnd whenever data is
3291          * delivered regardless of its ordering. Otherwise stay conservative
3292          * and only grow cwnd on in-order delivery (RFC5681). A stretched ACK w/
3293          * new SACK or ECE mark may first advance cwnd here and later reduce
3294          * cwnd in tcp_fastretrans_alert() based on more states.
3295          */
3296         if (tcp_sk(sk)->reordering > sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_reordering)
3297                 return flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS;
3298
3299         return flag & FLAG_DATA_ACKED;
3300 }
3301
3302 /* The "ultimate" congestion control function that aims to replace the rigid
3303  * cwnd increase and decrease control (tcp_cong_avoid,tcp_*cwnd_reduction).
3304  * It's called toward the end of processing an ACK with precise rate
3305  * information. All transmission or retransmission are delayed afterwards.
3306  */
3307 static void tcp_cong_control(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked_sacked,
3308                              int flag, const struct rate_sample *rs)
3309 {
3310         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3311
3312         if (icsk->icsk_ca_ops->cong_control) {
3313                 icsk->icsk_ca_ops->cong_control(sk, rs);
3314                 return;
3315         }
3316
3317         if (tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
3318                 /* Reduce cwnd if state mandates */
3319                 tcp_cwnd_reduction(sk, acked_sacked, flag);
3320         } else if (tcp_may_raise_cwnd(sk, flag)) {
3321                 /* Advance cwnd if state allows */
3322                 tcp_cong_avoid(sk, ack, acked_sacked);
3323         }
3324         tcp_update_pacing_rate(sk);
3325 }
3326
3327 /* Check that window update is acceptable.
3328  * The function assumes that snd_una<=ack<=snd_next.
3329  */
3330 static inline bool tcp_may_update_window(const struct tcp_sock *tp,
3331                                         const u32 ack, const u32 ack_seq,
3332                                         const u32 nwin)
3333 {
3334         return  after(ack, tp->snd_una) ||
3335                 after(ack_seq, tp->snd_wl1) ||
3336                 (ack_seq == tp->snd_wl1 && nwin > tp->snd_wnd);
3337 }
3338
3339 /* If we update tp->snd_una, also update tp->bytes_acked */
3340 static void tcp_snd_una_update(struct tcp_sock *tp, u32 ack)
3341 {
3342         u32 delta = ack - tp->snd_una;
3343
3344         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3345         tp->bytes_acked += delta;
3346         tp->snd_una = ack;
3347 }
3348
3349 /* If we update tp->rcv_nxt, also update tp->bytes_received */
3350 static void tcp_rcv_nxt_update(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3351 {
3352         u32 delta = seq - tp->rcv_nxt;
3353
3354         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3355         tp->bytes_received += delta;
3356         WRITE_ONCE(tp->rcv_nxt, seq);
3357 }
3358
3359 /* Update our send window.
3360  *
3361  * Window update algorithm, described in RFC793/RFC1122 (used in linux-2.2
3362  * and in FreeBSD. NetBSD's one is even worse.) is wrong.
3363  */
3364 static int tcp_ack_update_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, u32 ack,
3365                                  u32 ack_seq)
3366 {
3367         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3368         int flag = 0;
3369         u32 nwin = ntohs(tcp_hdr(skb)->window);
3370
3371         if (likely(!tcp_hdr(skb)->syn))
3372                 nwin <<= tp->rx_opt.snd_wscale;
3373
3374         if (tcp_may_update_window(tp, ack, ack_seq, nwin)) {
3375                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3376                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3377
3378                 if (tp->snd_wnd != nwin) {
3379                         tp->snd_wnd = nwin;
3380
3381                         /* Note, it is the only place, where
3382                          * fast path is recovered for sending TCP.
3383                          */
3384                         tp->pred_flags = 0;
3385                         tcp_fast_path_check(sk);
3386
3387                         if (!tcp_write_queue_empty(sk))
3388                                 tcp_slow_start_after_idle_check(sk);
3389
3390                         if (nwin > tp->max_window) {
3391                                 tp->max_window = nwin;
3392                                 tcp_sync_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie);
3393                         }
3394                 }
3395         }
3396
3397         tcp_snd_una_update(tp, ack);
3398
3399         return flag;
3400 }
3401
3402 static bool __tcp_oow_rate_limited(struct net *net, int mib_idx,
3403                                    u32 *last_oow_ack_time)
3404 {
3405         if (*last_oow_ack_time) {
3406                 s32 elapsed = (s32)(tcp_jiffies32 - *last_oow_ack_time);
3407
3408                 if (0 <= elapsed && elapsed < net->ipv4.sysctl_tcp_invalid_ratelimit) {
3409                         NET_INC_STATS(net, mib_idx);
3410                         return true;    /* rate-limited: don't send yet! */
3411                 }
3412         }
3413
3414         *last_oow_ack_time = tcp_jiffies32;
3415
3416         return false;   /* not rate-limited: go ahead, send dupack now! */
3417 }
3418
3419 /* Return true if we're currently rate-limiting out-of-window ACKs and
3420  * thus shouldn't send a dupack right now. We rate-limit dupacks in
3421  * response to out-of-window SYNs or ACKs to mitigate ACK loops or DoS
3422  * attacks that send repeated SYNs or ACKs for the same connection. To
3423  * do this, we do not send a duplicate SYNACK or ACK if the remote
3424  * endpoint is sending out-of-window SYNs or pure ACKs at a high rate.
3425  */
3426 bool tcp_oow_rate_limited(struct net *net, const struct sk_buff *skb,
3427                           int mib_idx, u32 *last_oow_ack_time)
3428 {
3429         /* Data packets without SYNs are not likely part of an ACK loop. */
3430         if ((TCP_SKB_CB(skb)->seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) &&
3431             !tcp_hdr(skb)->syn)
3432                 return false;
3433
3434         return __tcp_oow_rate_limited(net, mib_idx, last_oow_ack_time);
3435 }
3436
3437 /* RFC 5961 7 [ACK Throttling] */
3438 static void tcp_send_challenge_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3439 {
3440         /* unprotected vars, we dont care of overwrites */
3441         static u32 challenge_timestamp;
3442         static unsigned int challenge_count;
3443         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3444         struct net *net = sock_net(sk);
3445         u32 count, now;
3446
3447         /* First check our per-socket dupack rate limit. */
3448         if (__tcp_oow_rate_limited(net,
3449                                    LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDCHALLENGE,
3450                                    &tp->last_oow_ack_time))
3451                 return;
3452
3453         /* Then check host-wide RFC 5961 rate limit. */
3454         now = jiffies / HZ;
3455         if (now != challenge_timestamp) {
3456                 u32 ack_limit = net->ipv4.sysctl_tcp_challenge_ack_limit;
3457                 u32 half = (ack_limit + 1) >> 1;
3458
3459                 challenge_timestamp = now;
3460                 WRITE_ONCE(challenge_count, half + prandom_u32_max(ack_limit));
3461         }
3462         count = READ_ONCE(challenge_count);
3463         if (count > 0) {
3464                 WRITE_ONCE(challenge_count, count - 1);
3465                 NET_INC_STATS(net, LINUX_MIB_TCPCHALLENGEACK);
3466                 tcp_send_ack(sk);
3467         }
3468 }
3469
3470 static void tcp_store_ts_recent(struct tcp_sock *tp)
3471 {
3472         tp->rx_opt.ts_recent = tp->rx_opt.rcv_tsval;
3473         tp->rx_opt.ts_recent_stamp = ktime_get_seconds();
3474 }
3475
3476 static void tcp_replace_ts_recent(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3477 {
3478         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && !after(seq, tp->rcv_wup)) {
3479                 /* PAWS bug workaround wrt. ACK frames, the PAWS discard
3480                  * extra check below makes sure this can only happen
3481                  * for pure ACK frames.  -DaveM
3482                  *
3483                  * Not only, also it occurs for expired timestamps.
3484                  */
3485
3486                 if (tcp_paws_check(&tp->rx_opt, 0))
3487                         tcp_store_ts_recent(tp);
3488         }
3489 }
3490
3491 /* This routine deals with acks during a TLP episode.
3492  * We mark the end of a TLP episode on receiving TLP dupack or when
3493  * ack is after tlp_high_seq.
3494  * Ref: loss detection algorithm in draft-dukkipati-tcpm-tcp-loss-probe.
3495  */
3496 static void tcp_process_tlp_ack(struct sock *sk, u32 ack, int flag)
3497 {
3498         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3499
3500         if (before(ack, tp->tlp_high_seq))
3501                 return;
3502
3503         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK) {
3504                 /* This DSACK means original and TLP probe arrived; no loss */
3505                 tp->tlp_high_seq = 0;
3506         } else if (after(ack, tp->tlp_high_seq)) {
3507                 /* ACK advances: there was a loss, so reduce cwnd. Reset
3508                  * tlp_high_seq in tcp_init_cwnd_reduction()
3509                  */
3510                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
3511                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
3512                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
3513                 tcp_try_keep_open(sk);
3514                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
3515                                 LINUX_MIB_TCPLOSSPROBERECOVERY);
3516         } else if (!(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED |
3517                              FLAG_NOT_DUP | FLAG_DATA_SACKED))) {
3518                 /* Pure dupack: original and TLP probe arrived; no loss */
3519                 tp->tlp_high_seq = 0;
3520         }
3521 }
3522
3523 static inline void tcp_in_ack_event(struct sock *sk, u32 flags)
3524 {
3525         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3526
3527         if (icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event)
3528                 icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event(sk, flags);
3529 }
3530
3531 /* Congestion control has updated the cwnd already. So if we're in
3532  * loss recovery then now we do any new sends (for FRTO) or
3533  * retransmits (for CA_Loss or CA_recovery) that make sense.
3534  */
3535 static void tcp_xmit_recovery(struct sock *sk, int rexmit)
3536 {
3537         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3538
3539         if (rexmit == REXMIT_NONE || sk->sk_state == TCP_SYN_SENT)
3540                 return;
3541
3542         if (unlikely(rexmit == REXMIT_NEW)) {
3543                 __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk),
3544                                           TCP_NAGLE_OFF);
3545                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq))
3546                         return;
3547                 tp->frto = 0;
3548         }
3549         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3550 }
3551
3552 /* Returns the number of packets newly acked or sacked by the current ACK */
3553 static u32 tcp_newly_delivered(struct sock *sk, u32 prior_delivered, int flag)
3554 {
3555         const struct net *net = sock_net(sk);
3556         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3557         u32 delivered;
3558
3559         delivered = tp->delivered - prior_delivered;
3560         NET_ADD_STATS(net, LINUX_MIB_TCPDELIVERED, delivered);
3561         if (flag & FLAG_ECE) {
3562                 tp->delivered_ce += delivered;
3563                 NET_ADD_STATS(net, LINUX_MIB_TCPDELIVEREDCE, delivered);
3564         }
3565         return delivered;
3566 }
3567
3568 /* This routine deals with incoming acks, but not outgoing ones. */
3569 static int tcp_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int flag)
3570 {
3571         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3572         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3573         struct tcp_sacktag_state sack_state;
3574         struct rate_sample rs = { .prior_delivered = 0 };
3575         u32 prior_snd_una = tp->snd_una;
3576         bool is_sack_reneg = tp->is_sack_reneg;
3577         u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3578         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3579         int num_dupack = 0;
3580         int prior_packets = tp->packets_out;
3581         u32 delivered = tp->delivered;
3582         u32 lost = tp->lost;
3583         int rexmit = REXMIT_NONE; /* Flag to (re)transmit to recover losses */
3584         u32 prior_fack;
3585
3586         sack_state.first_sackt = 0;
3587         sack_state.rate = &rs;
3588
3589         /* We very likely will need to access rtx queue. */
3590         prefetch(sk->tcp_rtx_queue.rb_node);
3591
3592         /* If the ack is older than previous acks
3593          * then we can probably ignore it.
3594          */
3595         if (before(ack, prior_snd_una)) {
3596                 /* RFC 5961 5.2 [Blind Data Injection Attack].[Mitigation] */
3597                 if (before(ack, prior_snd_una - tp->max_window)) {
3598                         if (!(flag & FLAG_NO_CHALLENGE_ACK))
3599                                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
3600                         return -1;
3601                 }
3602                 goto old_ack;
3603         }
3604
3605         /* If the ack includes data we haven't sent yet, discard
3606          * this segment (RFC793 Section 3.9).
3607          */
3608         if (after(ack, tp->snd_nxt))
3609                 return -1;
3610
3611         if (after(ack, prior_snd_una)) {
3612                 flag |= FLAG_SND_UNA_ADVANCED;
3613                 icsk->icsk_retransmits = 0;
3614
3615 #if IS_ENABLED(CONFIG_TLS_DEVICE)
3616                 if (static_branch_unlikely(&clean_acked_data_enabled.key))
3617                         if (icsk->icsk_clean_acked)
3618                                 icsk->icsk_clean_acked(sk, ack);
3619 #endif
3620         }
3621
3622         prior_fack = tcp_is_sack(tp) ? tcp_highest_sack_seq(tp) : tp->snd_una;
3623         rs.prior_in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
3624
3625         /* ts_recent update must be made after we are sure that the packet
3626          * is in window.
3627          */
3628         if (flag & FLAG_UPDATE_TS_RECENT)
3629                 tcp_replace_ts_recent(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
3630
3631         if ((flag & (FLAG_SLOWPATH | FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) ==
3632             FLAG_SND_UNA_ADVANCED) {
3633                 /* Window is constant, pure forward advance.
3634                  * No more checks are required.
3635                  * Note, we use the fact that SND.UNA>=SND.WL2.
3636                  */
3637                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3638                 tcp_snd_una_update(tp, ack);
3639                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3640
3641                 tcp_in_ack_event(sk, CA_ACK_WIN_UPDATE);
3642
3643                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPACKS);
3644         } else {
3645                 u32 ack_ev_flags = CA_ACK_SLOWPATH;
3646
3647                 if (ack_seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
3648                         flag |= FLAG_DATA;
3649                 else
3650                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPUREACKS);
3651
3652                 flag |= tcp_ack_update_window(sk, skb, ack, ack_seq);
3653
3654                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked)
3655                         flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3656                                                         &sack_state);
3657
3658                 if (tcp_ecn_rcv_ecn_echo(tp, tcp_hdr(skb))) {
3659                         flag |= FLAG_ECE;
3660                         ack_ev_flags |= CA_ACK_ECE;
3661                 }
3662
3663                 if (flag & FLAG_WIN_UPDATE)
3664                         ack_ev_flags |= CA_ACK_WIN_UPDATE;
3665
3666                 tcp_in_ack_event(sk, ack_ev_flags);
3667         }
3668
3669         /* This is a deviation from RFC3168 since it states that:
3670          * "When the TCP data sender is ready to set the CWR bit after reducing
3671          * the congestion window, it SHOULD set the CWR bit only on the first
3672          * new data packet that it transmits."
3673          * We accept CWR on pure ACKs to be more robust
3674          * with widely-deployed TCP implementations that do this.
3675          */
3676         tcp_ecn_accept_cwr(sk, skb);
3677
3678         /* We passed data and got it acked, remove any soft error
3679          * log. Something worked...
3680          */
3681         sk->sk_err_soft = 0;
3682         icsk->icsk_probes_out = 0;
3683         tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3684         if (!prior_packets)
3685                 goto no_queue;
3686
3687         /* See if we can take anything off of the retransmit queue. */
3688         flag |= tcp_clean_rtx_queue(sk, prior_fack, prior_snd_una, &sack_state);
3689
3690         tcp_rack_update_reo_wnd(sk, &rs);
3691
3692         if (tp->tlp_high_seq)
3693                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3694         /* If needed, reset TLP/RTO timer; RACK may later override this. */
3695         if (flag & FLAG_SET_XMIT_TIMER)
3696                 tcp_set_xmit_timer(sk);
3697
3698         if (tcp_ack_is_dubious(sk, flag)) {
3699                 if (!(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED | FLAG_NOT_DUP))) {
3700                         num_dupack = 1;
3701                         /* Consider if pure acks were aggregated in tcp_add_backlog() */
3702                         if (!(flag & FLAG_DATA))
3703                                 num_dupack = max_t(u16, 1, skb_shinfo(skb)->gso_segs);
3704                 }
3705                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, num_dupack, &flag,
3706                                       &rexmit);
3707         }
3708
3709         if ((flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS) || !(flag & FLAG_NOT_DUP))
3710                 sk_dst_confirm(sk);
3711
3712         delivered = tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3713         lost = tp->lost - lost;                 /* freshly marked lost */
3714         rs.is_ack_delayed = !!(flag & FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED);
3715         tcp_rate_gen(sk, delivered, lost, is_sack_reneg, sack_state.rate);
3716         tcp_cong_control(sk, ack, delivered, flag, sack_state.rate);
3717         tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3718         return 1;
3719
3720 no_queue:
3721         /* If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction. */
3722         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK) {
3723                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, num_dupack, &flag,
3724                                       &rexmit);
3725                 tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3726         }
3727         /* If this ack opens up a zero window, clear backoff.  It was
3728          * being used to time the probes, and is probably far higher than
3729          * it needs to be for normal retransmission.
3730          */
3731         tcp_ack_probe(sk);
3732
3733         if (tp->tlp_high_seq)
3734                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3735         return 1;
3736
3737 old_ack:
3738         /* If data was SACKed, tag it and see if we should send more data.
3739          * If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction.
3740          */
3741         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked) {
3742                 flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3743                                                 &sack_state);
3744                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, num_dupack, &flag,
3745                                       &rexmit);
3746                 tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3747                 tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3748         }
3749
3750         return 0;
3751 }
3752
3753 static void tcp_parse_fastopen_option(int len, const unsigned char *cookie,
3754                                       bool syn, struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3755                                       bool exp_opt)
3756 {
3757         /* Valid only in SYN or SYN-ACK with an even length.  */
3758         if (!foc || !syn || len < 0 || (len & 1))
3759                 return;
3760
3761         if (len >= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MIN &&
3762             len <= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MAX)
3763                 memcpy(foc->val, cookie, len);
3764         else if (len != 0)
3765                 len = -1;
3766         foc->len = len;
3767         foc->exp = exp_opt;
3768 }
3769
3770 static void smc_parse_options(const struct tcphdr *th,
3771                               struct tcp_options_received *opt_rx,
3772                               const unsigned char *ptr,
3773                               int opsize)
3774 {
3775 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
3776         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
3777                 if (th->syn && !(opsize & 1) &&
3778                     opsize >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE &&
3779                     get_unaligned_be32(ptr) == TCPOPT_SMC_MAGIC)
3780                         opt_rx->smc_ok = 1;
3781         }
3782 #endif
3783 }
3784
3785 /* Try to parse the MSS option from the TCP header. Return 0 on failure, clamped
3786  * value on success.
3787  */
3788 static u16 tcp_parse_mss_option(const struct tcphdr *th, u16 user_mss)
3789 {
3790         const unsigned char *ptr = (const unsigned char *)(th + 1);
3791         int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr);
3792         u16 mss = 0;
3793
3794         while (length > 0) {
3795                 int opcode = *ptr++;
3796                 int opsize;
3797
3798                 switch (opcode) {
3799                 case TCPOPT_EOL:
3800                         return mss;
3801                 case TCPOPT_NOP:        /* Ref: RFC 793 section 3.1 */
3802                         length--;
3803                         continue;
3804                 default:
3805                         if (length < 2)
3806                                 return mss;
3807                         opsize = *ptr++;
3808                         if (opsize < 2) /* "silly options" */
3809                                 return mss;
3810                         if (opsize > length)
3811                                 return mss;     /* fail on partial options */
3812                         if (opcode == TCPOPT_MSS && opsize == TCPOLEN_MSS) {
3813                                 u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
3814
3815                                 if (in_mss) {
3816                                         if (user_mss && user_mss < in_mss)
3817                                                 in_mss = user_mss;
3818                                         mss = in_mss;
3819                                 }
3820                         }
3821                         ptr += opsize - 2;
3822                         length -= opsize;
3823                 }
3824         }
3825         return mss;
3826 }
3827
3828 /* Look for tcp options. Normally only called on SYN and SYNACK packets.
3829  * But, this can also be called on packets in the established flow when
3830  * the fast version below fails.
3831  */
3832 void tcp_parse_options(const struct net *net,
3833                        const struct sk_buff *skb,
3834                        struct tcp_options_received *opt_rx, int estab,
3835                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
3836 {
3837         const unsigned char *ptr;
3838         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3839         int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr);
3840
3841         ptr = (const unsigned char *)(th + 1);
3842         opt_rx->saw_tstamp = 0;
3843
3844         while (length > 0) {
3845                 int opcode = *ptr++;
3846                 int opsize;
3847
3848                 switch (opcode) {
3849                 case TCPOPT_EOL:
3850                         return;
3851                 case TCPOPT_NOP:        /* Ref: RFC 793 section 3.1 */
3852                         length--;
3853                         continue;
3854                 default:
3855                         if (length < 2)
3856                                 return;
3857                         opsize = *ptr++;
3858                         if (opsize < 2) /* "silly options" */
3859                                 return;
3860                         if (opsize > length)
3861                                 return; /* don't parse partial options */
3862                         switch (opcode) {
3863                         case TCPOPT_MSS:
3864                                 if (opsize == TCPOLEN_MSS && th->syn && !estab) {
3865                                         u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
3866                                         if (in_mss) {
3867                                                 if (opt_rx->user_mss &&
3868                                                     opt_rx->user_mss < in_mss)
3869                                                         in_mss = opt_rx->user_mss;
3870                                                 opt_rx->mss_clamp = in_mss;
3871                                         }
3872                                 }
3873                                 break;
3874                         case TCPOPT_WINDOW:
3875                                 if (opsize == TCPOLEN_WINDOW && th->syn &&
3876                                     !estab && net->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling) {
3877                                         __u8 snd_wscale = *(__u8 *)ptr;
3878                                         opt_rx->wscale_ok = 1;
3879                                         if (snd_wscale > TCP_MAX_WSCALE) {
3880                                                 net_info_ratelimited("%s: Illegal window scaling value %d > %u received\n",
3881                                                                      __func__,
3882                                                                      snd_wscale,
3883                                                                      TCP_MAX_WSCALE);
3884                                                 snd_wscale = TCP_MAX_WSCALE;
3885                                         }
3886                                         opt_rx->snd_wscale = snd_wscale;
3887                                 }
3888                                 break;
3889                         case TCPOPT_TIMESTAMP:
3890                                 if ((opsize == TCPOLEN_TIMESTAMP) &&
3891                                     ((estab && opt_rx->tstamp_ok) ||
3892                                      (!estab && net->ipv4.sysctl_tcp_timestamps))) {
3893                                         opt_rx->saw_tstamp = 1;
3894                                         opt_rx->rcv_tsval = get_unaligned_be32(ptr);
3895                                         opt_rx->rcv_tsecr = get_unaligned_be32(ptr + 4);
3896                                 }
3897                                 break;
3898                         case TCPOPT_SACK_PERM:
3899                                 if (opsize == TCPOLEN_SACK_PERM && th->syn &&
3900                                     !estab && net->ipv4.sysctl_tcp_sack) {
3901                                         opt_rx->sack_ok = TCP_SACK_SEEN;
3902                                         tcp_sack_reset(opt_rx);
3903                                 }
3904                                 break;
3905
3906                         case TCPOPT_SACK:
3907                                 if ((opsize >= (TCPOLEN_SACK_BASE + TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)) &&
3908                                    !((opsize - TCPOLEN_SACK_BASE) % TCPOLEN_SACK_PERBLOCK) &&
3909                                    opt_rx->sack_ok) {
3910                                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = (ptr - 2) - (unsigned char *)th;
3911                                 }
3912                                 break;
3913 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3914                         case TCPOPT_MD5SIG:
3915                                 /*
3916                                  * The MD5 Hash has already been
3917                                  * checked (see tcp_v{4,6}_do_rcv()).
3918                                  */
3919                                 break;
3920 #endif
3921                         case TCPOPT_FASTOPEN:
3922                                 tcp_parse_fastopen_option(
3923                                         opsize - TCPOLEN_FASTOPEN_BASE,
3924                                         ptr, th->syn, foc, false);
3925                                 break;
3926
3927                         case TCPOPT_EXP:
3928                                 /* Fast Open option shares code 254 using a
3929                                  * 16 bits magic number.
3930                                  */
3931                                 if (opsize >= TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE &&
3932                                     get_unaligned_be16(ptr) ==
3933                                     TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC)
3934                                         tcp_parse_fastopen_option(opsize -
3935                                                 TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE,
3936                                                 ptr + 2, th->syn, foc, true);
3937                                 else
3938                                         smc_parse_options(th, opt_rx, ptr,
3939                                                           opsize);
3940                                 break;
3941
3942                         }
3943                         ptr += opsize-2;
3944                         length -= opsize;
3945                 }
3946         }
3947 }
3948 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_options);
3949
3950 static bool tcp_parse_aligned_timestamp(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
3951 {
3952         const __be32 *ptr = (const __be32 *)(th + 1);
3953
3954         if (*ptr == htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16)
3955                           | (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) | TCPOLEN_TIMESTAMP)) {
3956                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 1;
3957                 ++ptr;
3958                 tp->rx_opt.rcv_tsval = ntohl(*ptr);
3959                 ++ptr;
3960                 if (*ptr)
3961                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = ntohl(*ptr) - tp->tsoffset;
3962                 else
3963                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = 0;
3964                 return true;
3965         }
3966         return false;
3967 }
3968
3969 /* Fast parse options. This hopes to only see timestamps.
3970  * If it is wrong it falls back on tcp_parse_options().
3971  */
3972 static bool tcp_fast_parse_options(const struct net *net,
3973                                    const struct sk_buff *skb,
3974                                    const struct tcphdr *th, struct tcp_sock *tp)
3975 {
3976         /* In the spirit of fast parsing, compare doff directly to constant
3977          * values.  Because equality is used, short doff can be ignored here.
3978          */
3979         if (th->doff == (sizeof(*th) / 4)) {
3980                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
3981                 return false;
3982         } else if (tp->rx_opt.tstamp_ok &&
3983                    th->doff == ((sizeof(*th) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) / 4)) {
3984                 if (tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
3985                         return true;
3986         }
3987
3988         tcp_parse_options(net, skb, &tp->rx_opt, 1, NULL);
3989         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
3990                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
3991
3992         return true;
3993 }
3994
3995 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3996 /*
3997  * Parse MD5 Signature option
3998  */
3999 const u8 *tcp_parse_md5sig_option(const struct tcphdr *th)
4000 {
4001         int length = (th->doff << 2) - sizeof(*th);
4002         const u8 *ptr = (const u8 *)(th + 1);
4003
4004         /* If not enough data remaining, we can short cut */
4005         while (length >= TCPOLEN_MD5SIG) {
4006                 int opcode = *ptr++;
4007                 int opsize;
4008
4009                 switch (opcode) {
4010                 case TCPOPT_EOL:
4011                         return NULL;
4012                 case TCPOPT_NOP:
4013                         length--;
4014                         continue;
4015                 default:
4016                         opsize = *ptr++;
4017                         if (opsize < 2 || opsize > length)
4018                                 return NULL;
4019                         if (opcode == TCPOPT_MD5SIG)
4020                                 return opsize == TCPOLEN_MD5SIG ? ptr : NULL;
4021                 }
4022                 ptr += opsize - 2;
4023                 length -= opsize;
4024         }
4025         return NULL;
4026 }
4027 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_md5sig_option);
4028 #endif
4029
4030 /* Sorry, PAWS as specified is broken wrt. pure-ACKs -DaveM
4031  *
4032  * It is not fatal. If this ACK does _not_ change critical state (seqs, window)
4033  * it can pass through stack. So, the following predicate verifies that
4034  * this segment is not used for anything but congestion avoidance or
4035  * fast retransmit. Moreover, we even are able to eliminate most of such
4036  * second order effects, if we apply some small "replay" window (~RTO)
4037  * to timestamp space.
4038  *
4039  * All these measures still do not guarantee that we reject wrapped ACKs
4040  * on networks with high bandwidth, when sequence space is recycled fastly,
4041  * but it guarantees that such events will be very rare and do not affect
4042  * connection seriously. This doesn't look nice, but alas, PAWS is really
4043  * buggy extension.
4044  *
4045  * [ Later note. Even worse! It is buggy for segments _with_ data. RFC
4046  * states that events when retransmit arrives after original data are rare.
4047  * It is a blatant lie. VJ forgot about fast retransmit! 8)8) It is
4048  * the biggest problem on large power networks even with minor reordering.
4049  * OK, let's give it small replay window. If peer clock is even 1hz, it is safe
4050  * up to bandwidth of 18Gigabit/sec. 8) ]
4051  */
4052
4053 static int tcp_disordered_ack(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4054 {
4055         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4056         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
4057         u32 seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4058         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
4059
4060         return (/* 1. Pure ACK with correct sequence number. */
4061                 (th->ack && seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq && seq == tp->rcv_nxt) &&
4062
4063                 /* 2. ... and duplicate ACK. */
4064                 ack == tp->snd_una &&
4065
4066                 /* 3. ... and does not update window. */
4067                 !tcp_may_update_window(tp, ack, seq, ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale) &&
4068
4069                 /* 4. ... and sits in replay window. */
4070                 (s32)(tp->rx_opt.ts_recent - tp->rx_opt.rcv_tsval) <= (inet_csk(sk)->icsk_rto * 1024) / HZ);
4071 }
4072
4073 static inline bool tcp_paws_discard(const struct sock *sk,
4074                                    const struct sk_buff *skb)
4075 {
4076         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4077
4078         return !tcp_paws_check(&tp->rx_opt, TCP_PAWS_WINDOW) &&
4079                !tcp_disordered_ack(sk, skb);
4080 }
4081
4082 /* Check segment sequence number for validity.
4083  *
4084  * Segment controls are considered valid, if the segment
4085  * fits to the window after truncation to the window. Acceptability
4086  * of data (and SYN, FIN, of course) is checked separately.
4087  * See tcp_data_queue(), for example.
4088  *
4089  * Also, controls (RST is main one) are accepted using RCV.WUP instead
4090  * of RCV.NXT. Peer still did not advance his SND.UNA when we
4091  * delayed ACK, so that hisSND.UNA<=ourRCV.WUP.
4092  * (borrowed from freebsd)
4093  */
4094
4095 static inline bool tcp_sequence(const struct tcp_sock *tp, u32 seq, u32 end_seq)
4096 {
4097         return  !before(end_seq, tp->rcv_wup) &&
4098                 !after(seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp));
4099 }
4100
4101 /* When we get a reset we do this. */
4102 void tcp_reset(struct sock *sk)
4103 {
4104         trace_tcp_receive_reset(sk);
4105
4106         /* We want the right error as BSD sees it (and indeed as we do). */
4107         switch (sk->sk_state) {
4108         case TCP_SYN_SENT:
4109                 sk->sk_err = ECONNREFUSED;
4110                 break;
4111         case TCP_CLOSE_WAIT:
4112                 sk->sk_err = EPIPE;
4113                 break;
4114         case TCP_CLOSE:
4115                 return;
4116         default:
4117                 sk->sk_err = ECONNRESET;
4118         }
4119         /* This barrier is coupled with smp_rmb() in tcp_poll() */
4120         smp_wmb();
4121
4122         tcp_write_queue_purge(sk);
4123         tcp_done(sk);
4124
4125         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4126                 sk->sk_error_report(sk);
4127 }
4128
4129 /*
4130  *      Process the FIN bit. This now behaves as it is supposed to work
4131  *      and the FIN takes effect when it is validly part of sequence
4132  *      space. Not before when we get holes.
4133  *
4134  *      If we are ESTABLISHED, a received fin moves us to CLOSE-WAIT
4135  *      (and thence onto LAST-ACK and finally, CLOSE, we never enter
4136  *      TIME-WAIT)
4137  *
4138  *      If we are in FINWAIT-1, a received FIN indicates simultaneous
4139  *      close and we go into CLOSING (and later onto TIME-WAIT)
4140  *
4141  *      If we are in FINWAIT-2, a received FIN moves us to TIME-WAIT.
4142  */
4143 void tcp_fin(struct sock *sk)
4144 {
4145         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4146
4147         inet_csk_schedule_ack(sk);
4148
4149         sk->sk_shutdown |= RCV_SHUTDOWN;
4150         sock_set_flag(sk, SOCK_DONE);
4151
4152         switch (sk->sk_state) {
4153         case TCP_SYN_RECV:
4154         case TCP_ESTABLISHED:
4155                 /* Move to CLOSE_WAIT */
4156                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSE_WAIT);
4157                 inet_csk_enter_pingpong_mode(sk);
4158                 break;
4159
4160         case TCP_CLOSE_WAIT:
4161         case TCP_CLOSING:
4162                 /* Received a retransmission of the FIN, do
4163                  * nothing.
4164                  */
4165                 break;
4166         case TCP_LAST_ACK:
4167                 /* RFC793: Remain in the LAST-ACK state. */
4168                 break;
4169
4170         case TCP_FIN_WAIT1:
4171                 /* This case occurs when a simultaneous close
4172                  * happens, we must ack the received FIN and
4173                  * enter the CLOSING state.
4174                  */
4175                 tcp_send_ack(sk);
4176                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSING);
4177                 break;
4178         case TCP_FIN_WAIT2:
4179                 /* Received a FIN -- send ACK and enter TIME_WAIT. */
4180                 tcp_send_ack(sk);
4181                 tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
4182                 break;
4183         default:
4184                 /* Only TCP_LISTEN and TCP_CLOSE are left, in these
4185                  * cases we should never reach this piece of code.
4186                  */
4187                 pr_err("%s: Impossible, sk->sk_state=%d\n",
4188                        __func__, sk->sk_state);
4189                 break;
4190         }
4191
4192         /* It _is_ possible, that we have something out-of-order _after_ FIN.
4193          * Probably, we should reset in this case. For now drop them.
4194          */
4195         skb_rbtree_purge(&tp->out_of_order_queue);
4196         if (tcp_is_sack(tp))
4197                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4198         sk_mem_reclaim(sk);
4199
4200         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
4201                 sk->sk_state_change(sk);
4202
4203                 /* Do not send POLL_HUP for half duplex close. */
4204                 if (sk->sk_shutdown == SHUTDOWN_MASK ||
4205                     sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4206                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_HUP);
4207                 else
4208                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);
4209         }
4210 }
4211
4212 static inline bool tcp_sack_extend(struct tcp_sack_block *sp, u32 seq,
4213                                   u32 end_seq)
4214 {
4215         if (!after(seq, sp->end_seq) && !after(sp->start_seq, end_seq)) {
4216                 if (before(seq, sp->start_seq))
4217                         sp->start_seq = seq;
4218                 if (after(end_seq, sp->end_seq))
4219                         sp->end_seq = end_seq;
4220                 return true;
4221         }
4222         return false;
4223 }
4224
4225 static void tcp_dsack_set(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4226 {
4227         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4228
4229         if (tcp_is_sack(tp) && sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_dsack) {
4230                 int mib_idx;
4231
4232                 if (before(seq, tp->rcv_nxt))
4233                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOLDSENT;
4234                 else
4235                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOFOSENT;
4236
4237                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
4238
4239                 tp->rx_opt.dsack = 1;
4240                 tp->duplicate_sack[0].start_seq = seq;
4241                 tp->duplicate_sack[0].end_seq = end_seq;
4242         }
4243 }
4244
4245 static void tcp_dsack_extend(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4246 {
4247         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4248
4249         if (!tp->rx_opt.dsack)
4250                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4251         else
4252                 tcp_sack_extend(tp->duplicate_sack, seq, end_seq);
4253 }
4254
4255 static void tcp_rcv_spurious_retrans(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4256 {
4257         /* When the ACK path fails or drops most ACKs, the sender would
4258          * timeout and spuriously retransmit the same segment repeatedly.
4259          * The receiver remembers and reflects via DSACKs. Leverage the
4260          * DSACK state and change the txhash to re-route speculatively.
4261          */
4262         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tcp_sk(sk)->duplicate_sack[0].start_seq) {
4263                 sk_rethink_txhash(sk);
4264                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDUPLICATEDATAREHASH);
4265         }
4266 }
4267
4268 static void tcp_send_dupack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4269 {
4270         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4271
4272         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
4273             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4274                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4275                 tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
4276
4277                 if (tcp_is_sack(tp) && sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_dsack) {
4278                         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4279
4280                         tcp_rcv_spurious_retrans(sk, skb);
4281                         if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))
4282                                 end_seq = tp->rcv_nxt;
4283                         tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq);
4284                 }
4285         }
4286
4287         tcp_send_ack(sk);
4288 }
4289
4290 /* These routines update the SACK block as out-of-order packets arrive or
4291  * in-order packets close up the sequence space.
4292  */
4293 static void tcp_sack_maybe_coalesce(struct tcp_sock *tp)
4294 {
4295         int this_sack;
4296         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4297         struct tcp_sack_block *swalk = sp + 1;
4298
4299         /* See if the recent change to the first SACK eats into
4300          * or hits the sequence space of other SACK blocks, if so coalesce.
4301          */
4302         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;) {
4303                 if (tcp_sack_extend(sp, swalk->start_seq, swalk->end_seq)) {
4304                         int i;
4305
4306                         /* Zap SWALK, by moving every further SACK up by one slot.
4307                          * Decrease num_sacks.
4308                          */
4309                         tp->rx_opt.num_sacks--;
4310                         for (i = this_sack; i < tp->rx_opt.num_sacks; i++)
4311                                 sp[i] = sp[i + 1];
4312                         continue;
4313                 }
4314                 this_sack++, swalk++;
4315         }
4316 }
4317
4318 static void tcp_sack_compress_send_ack(struct sock *sk)
4319 {
4320         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4321
4322         if (!tp->compressed_ack)
4323                 return;
4324
4325         if (hrtimer_try_to_cancel(&tp->compressed_ack_timer) == 1)
4326                 __sock_put(sk);
4327
4328         /* Since we have to send one ack finally,
4329          * substract one from tp->compressed_ack to keep
4330          * LINUX_MIB_TCPACKCOMPRESSED accurate.
4331          */
4332         NET_ADD_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPACKCOMPRESSED,
4333                       tp->compressed_ack - 1);
4334
4335         tp->compressed_ack = 0;
4336         tcp_send_ack(sk);
4337 }
4338
4339 /* Reasonable amount of sack blocks included in TCP SACK option
4340  * The max is 4, but this becomes 3 if TCP timestamps are there.
4341  * Given that SACK packets might be lost, be conservative and use 2.
4342  */
4343 #define TCP_SACK_BLOCKS_EXPECTED 2
4344
4345 static void tcp_sack_new_ofo_skb(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4346 {
4347         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4348         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4349         int cur_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4350         int this_sack;
4351
4352         if (!cur_sacks)
4353                 goto new_sack;
4354
4355         for (this_sack = 0; this_sack < cur_sacks; this_sack++, sp++) {
4356                 if (tcp_sack_extend(sp, seq, end_seq)) {
4357                         if (this_sack >= TCP_SACK_BLOCKS_EXPECTED)
4358                                 tcp_sack_compress_send_ack(sk);
4359                         /* Rotate this_sack to the first one. */
4360                         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4361                                 swap(*sp, *(sp - 1));
4362                         if (cur_sacks > 1)
4363                                 tcp_sack_maybe_coalesce(tp);
4364                         return;
4365                 }
4366         }
4367
4368         if (this_sack >= TCP_SACK_BLOCKS_EXPECTED)
4369                 tcp_sack_compress_send_ack(sk);
4370
4371         /* Could not find an adjacent existing SACK, build a new one,
4372          * put it at the front, and shift everyone else down.  We
4373          * always know there is at least one SACK present already here.
4374          *
4375          * If the sack array is full, forget about the last one.
4376          */
4377         if (this_sack >= TCP_NUM_SACKS) {
4378                 this_sack--;
4379                 tp->rx_opt.num_sacks--;
4380                 sp--;
4381         }
4382         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4383                 *sp = *(sp - 1);
4384
4385 new_sack:
4386         /* Build the new head SACK, and we're done. */
4387         sp->start_seq = seq;
4388         sp->end_seq = end_seq;
4389         tp->rx_opt.num_sacks++;
4390 }
4391
4392 /* RCV.NXT advances, some SACKs should be eaten. */
4393
4394 static void tcp_sack_remove(struct tcp_sock *tp)
4395 {
4396         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4397         int num_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4398         int this_sack;
4399
4400         /* Empty ofo queue, hence, all the SACKs are eaten. Clear. */
4401         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4402                 tp->rx_opt.num_sacks = 0;
4403                 return;
4404         }
4405
4406         for (this_sack = 0; this_sack < num_sacks;) {
4407                 /* Check if the start of the sack is covered by RCV.NXT. */
4408                 if (!before(tp->rcv_nxt, sp->start_seq)) {
4409                         int i;
4410
4411                         /* RCV.NXT must cover all the block! */
4412                         WARN_ON(before(tp->rcv_nxt, sp->end_seq));
4413
4414                         /* Zap this SACK, by moving forward any other SACKS. */
4415                         for (i = this_sack+1; i < num_sacks; i++)
4416                                 tp->selective_acks[i-1] = tp->selective_acks[i];
4417                         num_sacks--;
4418                         continue;
4419                 }
4420                 this_sack++;
4421                 sp++;
4422         }
4423         tp->rx_opt.num_sacks = num_sacks;
4424 }
4425
4426 /**
4427  * tcp_try_coalesce - try to merge skb to prior one
4428  * @sk: socket
4429  * @dest: destination queue
4430  * @to: prior buffer
4431  * @from: buffer to add in queue
4432  * @fragstolen: pointer to boolean
4433  *
4434  * Before queueing skb @from after @to, try to merge them
4435  * to reduce overall memory use and queue lengths, if cost is small.
4436  * Packets in ofo or receive queues can stay a long time.
4437  * Better try to coalesce them right now to avoid future collapses.
4438  * Returns true if caller should free @from instead of queueing it
4439  */
4440 static bool tcp_try_coalesce(struct sock *sk,
4441                              struct sk_buff *to,
4442                              struct sk_buff *from,
4443                              bool *fragstolen)
4444 {
4445         int delta;
4446
4447         *fragstolen = false;
4448
4449         /* Its possible this segment overlaps with prior segment in queue */
4450         if (TCP_SKB_CB(from)->seq != TCP_SKB_CB(to)->end_seq)
4451                 return false;
4452
4453         if (!mptcp_skb_can_collapse(to, from))
4454                 return false;
4455
4456 #ifdef CONFIG_TLS_DEVICE
4457         if (from->decrypted != to->decrypted)
4458                 return false;
4459 #endif
4460
4461         if (!skb_try_coalesce(to, from, fragstolen, &delta))
4462                 return false;
4463
4464         atomic_add(delta, &sk->sk_rmem_alloc);
4465         sk_mem_charge(sk, delta);
4466         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOALESCE);
4467         TCP_SKB_CB(to)->end_seq = TCP_SKB_CB(from)->end_seq;
4468         TCP_SKB_CB(to)->ack_seq = TCP_SKB_CB(from)->ack_seq;
4469         TCP_SKB_CB(to)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(from)->tcp_flags;
4470
4471         if (TCP_SKB_CB(from)->has_rxtstamp) {
4472                 TCP_SKB_CB(to)->has_rxtstamp = true;
4473                 to->tstamp = from->tstamp;
4474                 skb_hwtstamps(to)->hwtstamp = skb_hwtstamps(from)->hwtstamp;
4475         }
4476
4477         return true;
4478 }
4479
4480 static bool tcp_ooo_try_coalesce(struct sock *sk,
4481                              struct sk_buff *to,
4482                              struct sk_buff *from,
4483                              bool *fragstolen)
4484 {
4485         bool res = tcp_try_coalesce(sk, to, from, fragstolen);
4486
4487         /* In case tcp_drop() is called later, update to->gso_segs */
4488         if (res) {
4489                 u32 gso_segs = max_t(u16, 1, skb_shinfo(to)->gso_segs) +
4490                                max_t(u16, 1, skb_shinfo(from)->gso_segs);
4491
4492                 skb_shinfo(to)->gso_segs = min_t(u32, gso_segs, 0xFFFF);
4493         }
4494         return res;
4495 }
4496
4497 static void tcp_drop(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4498 {
4499         sk_drops_add(sk, skb);
4500         __kfree_skb(skb);
4501 }
4502
4503 /* This one checks to see if we can put data from the
4504  * out_of_order queue into the receive_queue.
4505  */
4506 static void tcp_ofo_queue(struct sock *sk)
4507 {
4508         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4509         __u32 dsack_high = tp->rcv_nxt;
4510         bool fin, fragstolen, eaten;
4511         struct sk_buff *skb, *tail;
4512         struct rb_node *p;
4513
4514         p = rb_first(&tp->out_of_order_queue);
4515         while (p) {
4516                 skb = rb_to_skb(p);
4517                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
4518                         break;
4519
4520                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack_high)) {
4521                         __u32 dsack = dsack_high;
4522                         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, dsack_high))
4523                                 dsack_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4524                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack);
4525                 }
4526                 p = rb_next(p);
4527                 rb_erase(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4528
4529                 if (unlikely(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))) {
4530                         tcp_drop(sk, skb);
4531                         continue;
4532                 }
4533
4534                 tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4535                 eaten = tail && tcp_try_coalesce(sk, tail, skb, &fragstolen);
4536                 tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4537                 fin = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN;
4538                 if (!eaten)
4539                         __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4540                 else
4541                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4542
4543                 if (unlikely(fin)) {
4544                         tcp_fin(sk);
4545                         /* tcp_fin() purges tp->out_of_order_queue,
4546                          * so we must end this loop right now.
4547                          */
4548                         break;
4549                 }
4550         }
4551 }
4552
4553 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk);
4554 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk);
4555
4556 static int tcp_try_rmem_schedule(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4557                                  unsigned int size)
4558 {
4559         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf ||
4560             !sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4561
4562                 if (tcp_prune_queue(sk) < 0)
4563                         return -1;
4564
4565                 while (!sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4566                         if (!tcp_prune_ofo_queue(sk))
4567                                 return -1;
4568                 }
4569         }
4570         return 0;
4571 }
4572
4573 static void tcp_data_queue_ofo(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4574 {
4575         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4576         struct rb_node **p, *parent;
4577         struct sk_buff *skb1;
4578         u32 seq, end_seq;
4579         bool fragstolen;
4580
4581         tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
4582
4583         if (unlikely(tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))) {
4584                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFODROP);
4585                 sk->sk_data_ready(sk);
4586                 tcp_drop(sk, skb);
4587                 return;
4588         }
4589
4590         /* Disable header prediction. */
4591         tp->pred_flags = 0;
4592         inet_csk_schedule_ack(sk);
4593
4594         tp->rcv_ooopack += max_t(u16, 1, skb_shinfo(skb)->gso_segs);
4595         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOQUEUE);
4596         seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4597         end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4598
4599         p = &tp->out_of_order_queue.rb_node;
4600         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4601                 /* Initial out of order segment, build 1 SACK. */
4602                 if (tcp_is_sack(tp)) {
4603                         tp->rx_opt.num_sacks = 1;
4604                         tp->selective_acks[0].start_seq = seq;
4605                         tp->selective_acks[0].end_seq = end_seq;
4606                 }
4607                 rb_link_node(&skb->rbnode, NULL, p);
4608                 rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4609                 tp->ooo_last_skb = skb;
4610                 goto end;
4611         }
4612
4613         /* In the typical case, we are adding an skb to the end of the list.
4614          * Use of ooo_last_skb avoids the O(Log(N)) rbtree lookup.
4615          */
4616         if (tcp_ooo_try_coalesce(sk, tp->ooo_last_skb,
4617                                  skb, &fragstolen)) {
4618 coalesce_done:
4619                 /* For non sack flows, do not grow window to force DUPACK
4620                  * and trigger fast retransmit.
4621                  */
4622                 if (tcp_is_sack(tp))
4623                         tcp_grow_window(sk, skb);
4624                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4625                 skb = NULL;
4626                 goto add_sack;
4627         }
4628         /* Can avoid an rbtree lookup if we are adding skb after ooo_last_skb */
4629         if (!before(seq, TCP_SKB_CB(tp->ooo_last_skb)->end_seq)) {
4630                 parent = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
4631                 p = &parent->rb_right;
4632                 goto insert;
4633         }
4634
4635         /* Find place to insert this segment. Handle overlaps on the way. */
4636         parent = NULL;
4637         while (*p) {
4638                 parent = *p;
4639                 skb1 = rb_to_skb(parent);
4640                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4641                         p = &parent->rb_left;
4642                         continue;
4643                 }
4644                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4645                         if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4646                                 /* All the bits are present. Drop. */
4647                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4648                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4649                                 tcp_drop(sk, skb);
4650                                 skb = NULL;
4651                                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4652                                 goto add_sack;
4653                         }
4654                         if (after(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4655                                 /* Partial overlap. */
4656                                 tcp_dsack_set(sk, seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4657                         } else {
4658                                 /* skb's seq == skb1's seq and skb covers skb1.
4659                                  * Replace skb1 with skb.
4660                                  */
4661                                 rb_replace_node(&skb1->rbnode, &skb->rbnode,
4662                                                 &tp->out_of_order_queue);
4663                                 tcp_dsack_extend(sk,
4664                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4665                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4666                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4667                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4668                                 tcp_drop(sk, skb1);
4669                                 goto merge_right;
4670                         }
4671                 } else if (tcp_ooo_try_coalesce(sk, skb1,
4672                                                 skb, &fragstolen)) {
4673                         goto coalesce_done;
4674                 }
4675                 p = &parent->rb_right;
4676         }
4677 insert:
4678         /* Insert segment into RB tree. */
4679         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
4680         rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4681
4682 merge_right:
4683         /* Remove other segments covered by skb. */
4684         while ((skb1 = skb_rb_next(skb)) != NULL) {
4685                 if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4686                         break;
4687                 if (before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4688                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4689                                          end_seq);
4690                         break;
4691                 }
4692                 rb_erase(&skb1->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4693                 tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4694                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4695                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4696                 tcp_drop(sk, skb1);
4697         }
4698         /* If there is no skb after us, we are the last_skb ! */
4699         if (!skb1)
4700                 tp->ooo_last_skb = skb;
4701
4702 add_sack:
4703         if (tcp_is_sack(tp))
4704                 tcp_sack_new_ofo_skb(sk, seq, end_seq);
4705 end:
4706         if (skb) {
4707                 /* For non sack flows, do not grow window to force DUPACK
4708                  * and trigger fast retransmit.
4709                  */
4710                 if (tcp_is_sack(tp))
4711                         tcp_grow_window(sk, skb);
4712                 skb_condense(skb);
4713                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4714         }
4715 }
4716
4717 static int __must_check tcp_queue_rcv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4718                                       bool *fragstolen)
4719 {
4720         int eaten;
4721         struct sk_buff *tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4722
4723         eaten = (tail &&
4724                  tcp_try_coalesce(sk, tail,
4725                                   skb, fragstolen)) ? 1 : 0;
4726         tcp_rcv_nxt_update(tcp_sk(sk), TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4727         if (!eaten) {
4728                 __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4729                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4730         }
4731         return eaten;
4732 }
4733
4734 int tcp_send_rcvq(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size)
4735 {
4736         struct sk_buff *skb;
4737         int err = -ENOMEM;
4738         int data_len = 0;
4739         bool fragstolen;
4740
4741         if (size == 0)
4742                 return 0;
4743
4744         if (size > PAGE_SIZE) {
4745                 int npages = min_t(size_t, size >> PAGE_SHIFT, MAX_SKB_FRAGS);
4746
4747                 data_len = npages << PAGE_SHIFT;
4748                 size = data_len + (size & ~PAGE_MASK);
4749         }
4750         skb = alloc_skb_with_frags(size - data_len, data_len,
4751                                    PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER,
4752                                    &err, sk->sk_allocation);
4753         if (!skb)
4754                 goto err;
4755
4756         skb_put(skb, size - data_len);
4757         skb->data_len = data_len;
4758         skb->len = size;
4759
4760         if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize)) {
4761                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVQDROP);
4762                 goto err_free;
4763         }
4764
4765         err = skb_copy_datagram_from_iter(skb, 0, &msg->msg_iter, size);
4766         if (err)
4767                 goto err_free;
4768
4769         TCP_SKB_CB(skb)->seq = tcp_sk(sk)->rcv_nxt;
4770         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + size;
4771         TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tcp_sk(sk)->snd_una - 1;
4772
4773         if (tcp_queue_rcv(sk, skb, &fragstolen)) {
4774                 WARN_ON_ONCE(fragstolen); /* should not happen */
4775                 __kfree_skb(skb);
4776         }
4777         return size;
4778
4779 err_free:
4780         kfree_skb(skb);
4781 err:
4782         return err;
4783
4784 }
4785
4786 void tcp_data_ready(struct sock *sk)
4787 {
4788         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4789         int avail = tp->rcv_nxt - tp->copied_seq;
4790
4791         if (avail < sk->sk_rcvlowat && !tcp_rmem_pressure(sk) &&
4792             !sock_flag(sk, SOCK_DONE))
4793                 return;
4794
4795         sk->sk_data_ready(sk);
4796 }
4797
4798 static void tcp_data_queue(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4799 {
4800         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4801         bool fragstolen;
4802         int eaten;
4803
4804         if (sk_is_mptcp(sk))
4805                 mptcp_incoming_options(sk, skb, &tp->rx_opt);
4806
4807         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) {
4808                 __kfree_skb(skb);
4809                 return;
4810         }
4811         skb_dst_drop(skb);
4812         __skb_pull(skb, tcp_hdr(skb)->doff * 4);
4813
4814         tp->rx_opt.dsack = 0;
4815
4816         /*  Queue data for delivery to the user.
4817          *  Packets in sequence go to the receive queue.
4818          *  Out of sequence packets to the out_of_order_queue.
4819          */
4820         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt) {
4821                 if (tcp_receive_window(tp) == 0) {
4822                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPZEROWINDOWDROP);
4823                         goto out_of_window;
4824                 }
4825
4826                 /* Ok. In sequence. In window. */
4827 queue_and_out:
4828                 if (skb_queue_len(&sk->sk_receive_queue) == 0)
4829                         sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
4830                 else if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize)) {
4831                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVQDROP);
4832                         sk->sk_data_ready(sk);
4833                         goto drop;
4834                 }
4835
4836                 eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, &fragstolen);
4837                 if (skb->len)
4838                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
4839                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
4840                         tcp_fin(sk);
4841
4842                 if (!RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4843                         tcp_ofo_queue(sk);
4844
4845                         /* RFC5681. 4.2. SHOULD send immediate ACK, when
4846                          * gap in queue is filled.
4847                          */
4848                         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
4849                                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_NOW;
4850                 }
4851
4852                 if (tp->rx_opt.num_sacks)
4853                         tcp_sack_remove(tp);
4854
4855                 tcp_fast_path_check(sk);
4856
4857                 if (eaten > 0)
4858                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4859                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4860                         tcp_data_ready(sk);
4861                 return;
4862         }
4863
4864         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
4865                 tcp_rcv_spurious_retrans(sk, skb);
4866                 /* A retransmit, 2nd most common case.  Force an immediate ack. */
4867                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4868                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4869
4870 out_of_window:
4871                 tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
4872                 inet_csk_schedule_ack(sk);
4873 drop:
4874                 tcp_drop(sk, skb);
4875                 return;
4876         }
4877
4878         /* Out of window. F.e. zero window probe. */
4879         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp)))
4880                 goto out_of_window;
4881
4882         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4883                 /* Partial packet, seq < rcv_next < end_seq */
4884                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt);
4885
4886                 /* If window is closed, drop tail of packet. But after
4887                  * remembering D-SACK for its head made in previous line.
4888                  */
4889                 if (!tcp_receive_window(tp)) {
4890                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPZEROWINDOWDROP);
4891                         goto out_of_window;
4892                 }
4893                 goto queue_and_out;
4894         }
4895
4896         tcp_data_queue_ofo(sk, skb);
4897 }
4898
4899 static struct sk_buff *tcp_skb_next(struct sk_buff *skb, struct sk_buff_head *list)
4900 {
4901         if (list)
4902                 return !skb_queue_is_last(list, skb) ? skb->next : NULL;
4903
4904         return skb_rb_next(skb);
4905 }
4906
4907 static struct sk_buff *tcp_collapse_one(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4908                                         struct sk_buff_head *list,
4909                                         struct rb_root *root)
4910 {
4911         struct sk_buff *next = tcp_skb_next(skb, list);
4912
4913         if (list)
4914                 __skb_unlink(skb, list);
4915         else
4916                 rb_erase(&skb->rbnode, root);
4917
4918         __kfree_skb(skb);
4919         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOLLAPSED);
4920
4921         return next;
4922 }
4923
4924 /* Insert skb into rb tree, ordered by TCP_SKB_CB(skb)->seq */
4925 void tcp_rbtree_insert(struct rb_root *root, struct sk_buff *skb)
4926 {
4927         struct rb_node **p = &root->rb_node;
4928         struct rb_node *parent = NULL;
4929         struct sk_buff *skb1;
4930
4931         while (*p) {
4932                 parent = *p;
4933                 skb1 = rb_to_skb(parent);
4934                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4935                         p = &parent->rb_left;
4936                 else
4937                         p = &parent->rb_right;
4938         }
4939         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
4940         rb_insert_color(&skb->rbnode, root);
4941 }
4942
4943 /* Collapse contiguous sequence of skbs head..tail with
4944  * sequence numbers start..end.
4945  *
4946  * If tail is NULL, this means until the end of the queue.
4947  *
4948  * Segments with FIN/SYN are not collapsed (only because this
4949  * simplifies code)
4950  */
4951 static void
4952 tcp_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff_head *list, struct rb_root *root,
4953              struct sk_buff *head, struct sk_buff *tail, u32 start, u32 end)
4954 {
4955         struct sk_buff *skb = head, *n;
4956         struct sk_buff_head tmp;
4957         bool end_of_skbs;
4958
4959         /* First, check that queue is collapsible and find
4960          * the point where collapsing can be useful.
4961          */
4962 restart:
4963         for (end_of_skbs = true; skb != NULL && skb != tail; skb = n) {
4964                 n = tcp_skb_next(skb, list);
4965
4966                 /* No new bits? It is possible on ofo queue. */
4967                 if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4968                         skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
4969                         if (!skb)
4970                                 break;
4971                         goto restart;
4972                 }
4973
4974                 /* The first skb to collapse is:
4975                  * - not SYN/FIN and
4976                  * - bloated or contains data before "start" or
4977                  *   overlaps to the next one and mptcp allow collapsing.
4978                  */
4979                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)) &&
4980                     (tcp_win_from_space(sk, skb->truesize) > skb->len ||
4981                      before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start))) {
4982                         end_of_skbs = false;
4983                         break;
4984                 }
4985
4986                 if (n && n != tail && mptcp_skb_can_collapse(skb, n) &&
4987                     TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(n)->seq) {
4988                         end_of_skbs = false;
4989                         break;
4990                 }
4991
4992                 /* Decided to skip this, advance start seq. */
4993                 start = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4994         }
4995         if (end_of_skbs ||
4996             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
4997                 return;
4998
4999         __skb_queue_head_init(&tmp);
5000
5001         while (before(start, end)) {
5002                 int copy = min_t(int, SKB_MAX_ORDER(0, 0), end - start);
5003                 struct sk_buff *nskb;
5004
5005                 nskb = alloc_skb(copy, GFP_ATOMIC);
5006                 if (!nskb)
5007                         break;
5008
5009                 memcpy(nskb->cb, skb->cb, sizeof(skb->cb));
5010 #ifdef CONFIG_TLS_DEVICE
5011                 nskb->decrypted = skb->decrypted;
5012 #endif
5013                 TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = start;
5014                 if (list)
5015                         __skb_queue_before(list, skb, nskb);
5016                 else
5017                         __skb_queue_tail(&tmp, nskb); /* defer rbtree insertion */
5018                 skb_set_owner_r(nskb, sk);
5019                 mptcp_skb_ext_move(nskb, skb);
5020
5021                 /* Copy data, releasing collapsed skbs. */
5022                 while (copy > 0) {
5023                         int offset = start - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5024                         int size = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - start;
5025
5026                         BUG_ON(offset < 0);
5027                         if (size > 0) {
5028                                 size = min(copy, size);
5029                                 if (skb_copy_bits(skb, offset, skb_put(nskb, size), size))
5030                                         BUG();
5031                                 TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq += size;
5032                                 copy -= size;
5033                                 start += size;
5034                         }
5035                         if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5036                                 skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
5037                                 if (!skb ||
5038                                     skb == tail ||
5039                                     !mptcp_skb_can_collapse(nskb, skb) ||
5040                                     (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
5041                                         goto end;
5042 #ifdef CONFIG_TLS_DEVICE
5043                                 if (skb->decrypted != nskb->decrypted)
5044                                         goto end;
5045 #endif
5046                         }
5047                 }
5048         }
5049 end:
5050         skb_queue_walk_safe(&tmp, skb, n)
5051                 tcp_rbtree_insert(root, skb);
5052 }
5053
5054 /* Collapse ofo queue. Algorithm: select contiguous sequence of skbs
5055  * and tcp_collapse() them until all the queue is collapsed.
5056  */
5057 static void tcp_collapse_ofo_queue(struct sock *sk)
5058 {
5059         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5060         u32 range_truesize, sum_tiny = 0;
5061         struct sk_buff *skb, *head;
5062         u32 start, end;
5063
5064         skb = skb_rb_first(&tp->out_of_order_queue);
5065 new_range:
5066         if (!skb) {
5067                 tp->ooo_last_skb = skb_rb_last(&tp->out_of_order_queue);
5068                 return;
5069         }
5070         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5071         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
5072         range_truesize = skb->truesize;
5073
5074         for (head = skb;;) {
5075                 skb = skb_rb_next(skb);
5076
5077                 /* Range is terminated when we see a gap or when
5078                  * we are at the queue end.
5079                  */
5080                 if (!skb ||
5081                     after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end) ||
5082                     before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start)) {
5083                         /* Do not attempt collapsing tiny skbs */
5084                         if (range_truesize != head->truesize ||
5085                             end - start >= SKB_WITH_OVERHEAD(SK_MEM_QUANTUM)) {
5086                                 tcp_collapse(sk, NULL, &tp->out_of_order_queue,
5087                                              head, skb, start, end);
5088                         } else {
5089                                 sum_tiny += range_truesize;
5090                                 if (sum_tiny > sk->sk_rcvbuf >> 3)
5091                                         return;
5092                         }
5093                         goto new_range;
5094                 }
5095
5096                 range_truesize += skb->truesize;
5097                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start)))
5098                         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5099                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end))
5100                         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
5101         }
5102 }
5103
5104 /*
5105  * Clean the out-of-order queue to make room.
5106  * We drop high sequences packets to :
5107  * 1) Let a chance for holes to be filled.
5108  * 2) not add too big latencies if thousands of packets sit there.
5109  *    (But if application shrinks SO_RCVBUF, we could still end up
5110  *     freeing whole queue here)
5111  * 3) Drop at least 12.5 % of sk_rcvbuf to avoid malicious attacks.
5112  *
5113  * Return true if queue has shrunk.
5114  */
5115 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk)
5116 {
5117         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5118         struct rb_node *node, *prev;
5119         int goal;
5120
5121         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
5122                 return false;
5123
5124         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_OFOPRUNED);
5125         goal = sk->sk_rcvbuf >> 3;
5126         node = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
5127         do {
5128                 prev = rb_prev(node);
5129                 rb_erase(node, &tp->out_of_order_queue);
5130                 goal -= rb_to_skb(node)->truesize;
5131                 tcp_drop(sk, rb_to_skb(node));
5132                 if (!prev || goal <= 0) {
5133                         sk_mem_reclaim(sk);
5134                         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf &&
5135                             !tcp_under_memory_pressure(sk))
5136                                 break;
5137                         goal = sk->sk_rcvbuf >> 3;
5138                 }
5139                 node = prev;
5140         } while (node);
5141         tp->ooo_last_skb = rb_to_skb(prev);
5142
5143         /* Reset SACK state.  A conforming SACK implementation will
5144          * do the same at a timeout based retransmit.  When a connection
5145          * is in a sad state like this, we care only about integrity
5146          * of the connection not performance.
5147          */
5148         if (tp->rx_opt.sack_ok)
5149                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
5150         return true;
5151 }
5152
5153 /* Reduce allocated memory if we can, trying to get
5154  * the socket within its memory limits again.
5155  *
5156  * Return less than zero if we should start dropping frames
5157  * until the socket owning process reads some of the data
5158  * to stabilize the situation.
5159  */
5160 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk)
5161 {
5162         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5163
5164         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PRUNECALLED);
5165
5166         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) >= sk->sk_rcvbuf)
5167                 tcp_clamp_window(sk);
5168         else if (tcp_under_memory_pressure(sk))
5169                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, 4U * tp->advmss);
5170
5171         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5172                 return 0;
5173
5174         tcp_collapse_ofo_queue(sk);
5175         if (!skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue))
5176                 tcp_collapse(sk, &sk->sk_receive_queue, NULL,
5177                              skb_peek(&sk->sk_receive_queue),
5178                              NULL,
5179                              tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
5180         sk_mem_reclaim(sk);
5181
5182         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5183                 return 0;
5184
5185         /* Collapsing did not help, destructive actions follow.
5186          * This must not ever occur. */
5187
5188         tcp_prune_ofo_queue(sk);
5189
5190         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5191                 return 0;
5192
5193         /* If we are really being abused, tell the caller to silently
5194          * drop receive data on the floor.  It will get retransmitted
5195          * and hopefully then we'll have sufficient space.
5196          */
5197         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_RCVPRUNED);
5198
5199         /* Massive buffer overcommit. */
5200         tp->pred_flags = 0;
5201         return -1;
5202 }
5203
5204 static bool tcp_should_expand_sndbuf(const struct sock *sk)
5205 {
5206         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5207
5208         /* If the user specified a specific send buffer setting, do
5209          * not modify it.
5210          */
5211         if (sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK)
5212                 return false;
5213
5214         /* If we are under global TCP memory pressure, do not expand.  */
5215         if (tcp_under_memory_pressure(sk))
5216                 return false;
5217
5218         /* If we are under soft global TCP memory pressure, do not expand.  */
5219         if (sk_memory_allocated(sk) >= sk_prot_mem_limits(sk, 0))
5220                 return false;
5221
5222         /* If we filled the congestion window, do not expand.  */
5223         if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
5224                 return false;
5225
5226         return true;
5227 }
5228
5229 /* When incoming ACK allowed to free some skb from write_queue,
5230  * we remember this event in flag SOCK_QUEUE_SHRUNK and wake up socket
5231  * on the exit from tcp input handler.
5232  *
5233  * PROBLEM: sndbuf expansion does not work well with largesend.
5234  */
5235 static void tcp_new_space(struct sock *sk)
5236 {
5237         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5238
5239         if (tcp_should_expand_sndbuf(sk)) {
5240                 tcp_sndbuf_expand(sk);
5241                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
5242         }
5243
5244         sk->sk_write_space(sk);
5245 }
5246
5247 static void tcp_check_space(struct sock *sk)
5248 {
5249         if (sock_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK)) {
5250                 sock_reset_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
5251                 /* pairs with tcp_poll() */
5252                 smp_mb();
5253                 if (sk->sk_socket &&
5254                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
5255                         tcp_new_space(sk);
5256                         if (!test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags))
5257                                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
5258                 }
5259         }
5260 }
5261
5262 static inline void tcp_data_snd_check(struct sock *sk)
5263 {
5264         tcp_push_pending_frames(sk);
5265         tcp_check_space(sk);
5266 }
5267
5268 /*
5269  * Check if sending an ack is needed.
5270  */
5271 static void __tcp_ack_snd_check(struct sock *sk, int ofo_possible)
5272 {
5273         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5274         unsigned long rtt, delay;
5275
5276             /* More than one full frame received... */
5277         if (((tp->rcv_nxt - tp->rcv_wup) > inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss &&
5278              /* ... and right edge of window advances far enough.
5279               * (tcp_recvmsg() will send ACK otherwise).
5280               * If application uses SO_RCVLOWAT, we want send ack now if
5281               * we have not received enough bytes to satisfy the condition.
5282               */
5283             (tp->rcv_nxt - tp->copied_seq < sk->sk_rcvlowat ||
5284              __tcp_select_window(sk) >= tp->rcv_wnd)) ||
5285             /* We ACK each frame or... */
5286             tcp_in_quickack_mode(sk) ||
5287             /* Protocol state mandates a one-time immediate ACK */
5288             inet_csk(sk)->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_NOW) {
5289 send_now:
5290                 tcp_send_ack(sk);
5291                 return;
5292         }
5293
5294         if (!ofo_possible || RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
5295                 tcp_send_delayed_ack(sk);
5296                 return;
5297         }
5298
5299         if (!tcp_is_sack(tp) ||
5300             tp->compressed_ack >= sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_comp_sack_nr)
5301                 goto send_now;
5302
5303         if (tp->compressed_ack_rcv_nxt != tp->rcv_nxt) {
5304                 tp->compressed_ack_rcv_nxt = tp->rcv_nxt;
5305                 tp->dup_ack_counter = 0;
5306         }
5307         if (tp->dup_ack_counter < TCP_FASTRETRANS_THRESH) {
5308                 tp->dup_ack_counter++;
5309                 goto send_now;
5310         }
5311         tp->compressed_ack++;
5312         if (hrtimer_is_queued(&tp->compressed_ack_timer))
5313                 return;
5314
5315         /* compress ack timer : 5 % of rtt, but no more than tcp_comp_sack_delay_ns */
5316
5317         rtt = tp->rcv_rtt_est.rtt_us;
5318         if (tp->srtt_us && tp->srtt_us < rtt)
5319                 rtt = tp->srtt_us;
5320
5321         delay = min_t(unsigned long, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_comp_sack_delay_ns,
5322                       rtt * (NSEC_PER_USEC >> 3)/20);
5323         sock_hold(sk);
5324         hrtimer_start_range_ns(&tp->compressed_ack_timer, ns_to_ktime(delay),
5325                                sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_comp_sack_slack_ns,
5326                                HRTIMER_MODE_REL_PINNED_SOFT);
5327 }
5328
5329 static inline void tcp_ack_snd_check(struct sock *sk)
5330 {
5331         if (!inet_csk_ack_scheduled(sk)) {
5332                 /* We sent a data segment already. */
5333                 return;
5334         }
5335         __tcp_ack_snd_check(sk, 1);
5336 }
5337
5338 /*
5339  *      This routine is only called when we have urgent data
5340  *      signaled. Its the 'slow' part of tcp_urg. It could be
5341  *      moved inline now as tcp_urg is only called from one
5342  *      place. We handle URGent data wrong. We have to - as
5343  *      BSD still doesn't use the correction from RFC961.
5344  *      For 1003.1g we should support a new option TCP_STDURG to permit
5345  *      either form (or just set the sysctl tcp_stdurg).
5346  */
5347
5348 static void tcp_check_urg(struct sock *sk, const struct tcphdr *th)
5349 {
5350         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5351         u32 ptr = ntohs(th->urg_ptr);
5352
5353         if (ptr && !sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_stdurg)
5354                 ptr--;
5355         ptr += ntohl(th->seq);
5356
5357         /* Ignore urgent data that we've already seen and read. */
5358         if (after(tp->copied_seq, ptr))
5359                 return;
5360
5361         /* Do not replay urg ptr.
5362          *
5363          * NOTE: interesting situation not covered by specs.
5364          * Misbehaving sender may send urg ptr, pointing to segment,
5365          * which we already have in ofo queue. We are not able to fetch
5366          * such data and will stay in TCP_URG_NOTYET until will be eaten
5367          * by recvmsg(). Seems, we are not obliged to handle such wicked
5368          * situations. But it is worth to think about possibility of some
5369          * DoSes using some hypothetical application level deadlock.
5370          */
5371         if (before(ptr, tp->rcv_nxt))
5372                 return;
5373
5374         /* Do we already have a newer (or duplicate) urgent pointer? */
5375         if (tp->urg_data && !after(ptr, tp->urg_seq))
5376                 return;
5377
5378         /* Tell the world about our new urgent pointer. */
5379         sk_send_sigurg(sk);
5380
5381         /* We may be adding urgent data when the last byte read was
5382          * urgent. To do this requires some care. We cannot just ignore
5383          * tp->copied_seq since we would read the last urgent byte again
5384          * as data, nor can we alter copied_seq until this data arrives
5385          * or we break the semantics of SIOCATMARK (and thus sockatmark())
5386          *
5387          * NOTE. Double Dutch. Rendering to plain English: author of comment
5388          * above did something sort of  send("A", MSG_OOB); send("B", MSG_OOB);
5389          * and expect that both A and B disappear from stream. This is _wrong_.
5390          * Though this happens in BSD with high probability, this is occasional.
5391          * Any application relying on this is buggy. Note also, that fix "works"
5392          * only in this artificial test. Insert some normal data between A and B and we will
5393          * decline of BSD again. Verdict: it is better to remove to trap
5394          * buggy users.
5395          */
5396         if (tp->urg_seq == tp->copied_seq && tp->urg_data &&
5397             !sock_flag(sk, SOCK_URGINLINE) && tp->copied_seq != tp->rcv_nxt) {
5398                 struct sk_buff *skb = skb_peek(&sk->sk_receive_queue);
5399                 tp->copied_seq++;
5400                 if (skb && !before(tp->copied_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5401                         __skb_unlink(skb, &sk->sk_receive_queue);
5402                         __kfree_skb(skb);
5403                 }
5404         }
5405
5406         tp->urg_data = TCP_URG_NOTYET;
5407         WRITE_ONCE(tp->urg_seq, ptr);
5408
5409         /* Disable header prediction. */
5410         tp->pred_flags = 0;
5411 }
5412
5413 /* This is the 'fast' part of urgent handling. */
5414 static void tcp_urg(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, const struct tcphdr *th)
5415 {
5416         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5417
5418         /* Check if we get a new urgent pointer - normally not. */
5419         if (th->urg)
5420                 tcp_check_urg(sk, th);
5421
5422         /* Do we wait for any urgent data? - normally not... */
5423         if (tp->urg_data == TCP_URG_NOTYET) {
5424                 u32 ptr = tp->urg_seq - ntohl(th->seq) + (th->doff * 4) -
5425                           th->syn;
5426
5427                 /* Is the urgent pointer pointing into this packet? */
5428                 if (ptr < skb->len) {
5429                         u8 tmp;
5430                         if (skb_copy_bits(skb, ptr, &tmp, 1))
5431                                 BUG();
5432                         tp->urg_data = TCP_URG_VALID | tmp;
5433                         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
5434                                 sk->sk_data_ready(sk);
5435                 }
5436         }
5437 }
5438
5439 /* Accept RST for rcv_nxt - 1 after a FIN.
5440  * When tcp connections are abruptly terminated from Mac OSX (via ^C), a
5441  * FIN is sent followed by a RST packet. The RST is sent with the same
5442  * sequence number as the FIN, and thus according to RFC 5961 a challenge
5443  * ACK should be sent. However, Mac OSX rate limits replies to challenge
5444  * ACKs on the closed socket. In addition middleboxes can drop either the
5445  * challenge ACK or a subsequent RST.
5446  */
5447 static bool tcp_reset_check(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
5448 {
5449         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5450
5451         return unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->seq == (tp->rcv_nxt - 1) &&
5452                         (1 << sk->sk_state) & (TCPF_CLOSE_WAIT | TCPF_LAST_ACK |
5453                                                TCPF_CLOSING));
5454 }
5455
5456 /* Does PAWS and seqno based validation of an incoming segment, flags will
5457  * play significant role here.
5458  */
5459 static bool tcp_validate_incoming(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5460                                   const struct tcphdr *th, int syn_inerr)
5461 {
5462         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5463         bool rst_seq_match = false;
5464
5465         /* RFC1323: H1. Apply PAWS check first. */
5466         if (tcp_fast_parse_options(sock_net(sk), skb, th, tp) &&
5467             tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5468             tcp_paws_discard(sk, skb)) {
5469                 if (!th->rst) {
5470                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSESTABREJECTED);
5471                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5472                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDPAWS,
5473                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5474                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5475                         goto discard;
5476                 }
5477                 /* Reset is accepted even if it did not pass PAWS. */
5478         }
5479
5480         /* Step 1: check sequence number */
5481         if (!tcp_sequence(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5482                 /* RFC793, page 37: "In all states except SYN-SENT, all reset
5483                  * (RST) segments are validated by checking their SEQ-fields."
5484                  * And page 69: "If an incoming segment is not acceptable,
5485                  * an acknowledgment should be sent in reply (unless the RST
5486                  * bit is set, if so drop the segment and return)".
5487                  */
5488                 if (!th->rst) {
5489                         if (th->syn)
5490                                 goto syn_challenge;
5491                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5492                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDSEQ,
5493                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5494                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5495                 } else if (tcp_reset_check(sk, skb)) {
5496                         tcp_reset(sk);
5497                 }
5498                 goto discard;
5499         }
5500
5501         /* Step 2: check RST bit */
5502         if (th->rst) {
5503                 /* RFC 5961 3.2 (extend to match against (RCV.NXT - 1) after a
5504                  * FIN and SACK too if available):
5505                  * If seq num matches RCV.NXT or (RCV.NXT - 1) after a FIN, or
5506                  * the right-most SACK block,
5507                  * then
5508                  *     RESET the connection
5509                  * else
5510                  *     Send a challenge ACK
5511                  */
5512                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt ||
5513                     tcp_reset_check(sk, skb)) {
5514                         rst_seq_match = true;
5515                 } else if (tcp_is_sack(tp) && tp->rx_opt.num_sacks > 0) {
5516                         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
5517                         int max_sack = sp[0].end_seq;
5518                         int this_sack;
5519
5520                         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;
5521                              ++this_sack) {
5522                                 max_sack = after(sp[this_sack].end_seq,
5523                                                  max_sack) ?
5524                                         sp[this_sack].end_seq : max_sack;
5525                         }
5526
5527                         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == max_sack)
5528                                 rst_seq_match = true;
5529                 }
5530
5531                 if (rst_seq_match)
5532                         tcp_reset(sk);
5533                 else {
5534                         /* Disable TFO if RST is out-of-order
5535                          * and no data has been received
5536                          * for current active TFO socket
5537                          */
5538                         if (tp->syn_fastopen && !tp->data_segs_in &&
5539                             sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED)
5540                                 tcp_fastopen_active_disable(sk);
5541                         tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5542                 }
5543                 goto discard;
5544         }
5545
5546         /* step 3: check security and precedence [ignored] */
5547
5548         /* step 4: Check for a SYN
5549          * RFC 5961 4.2 : Send a challenge ack
5550          */
5551         if (th->syn) {
5552 syn_challenge:
5553                 if (syn_inerr)
5554                         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5555                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNCHALLENGE);
5556                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5557                 goto discard;
5558         }
5559
5560         return true;
5561
5562 discard:
5563         tcp_drop(sk, skb);
5564         return false;
5565 }
5566
5567 /*
5568  *      TCP receive function for the ESTABLISHED state.
5569  *
5570  *      It is split into a fast path and a slow path. The fast path is
5571  *      disabled when:
5572  *      - A zero window was announced from us - zero window probing
5573  *        is only handled properly in the slow path.
5574  *      - Out of order segments arrived.
5575  *      - Urgent data is expected.
5576  *      - There is no buffer space left
5577  *      - Unexpected TCP flags/window values/header lengths are received
5578  *        (detected by checking the TCP header against pred_flags)
5579  *      - Data is sent in both directions. Fast path only supports pure senders
5580  *        or pure receivers (this means either the sequence number or the ack
5581  *        value must stay constant)
5582  *      - Unexpected TCP option.
5583  *
5584  *      When these conditions are not satisfied it drops into a standard
5585  *      receive procedure patterned after RFC793 to handle all cases.
5586  *      The first three cases are guaranteed by proper pred_flags setting,
5587  *      the rest is checked inline. Fast processing is turned on in
5588  *      tcp_data_queue when everything is OK.
5589  */
5590 void tcp_rcv_established(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5591 {
5592         const struct tcphdr *th = (const struct tcphdr *)skb->data;
5593         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5594         unsigned int len = skb->len;
5595
5596         /* TCP congestion window tracking */
5597         trace_tcp_probe(sk, skb);
5598
5599         tcp_mstamp_refresh(tp);
5600         if (unlikely(!sk->sk_rx_dst))
5601                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5602         /*
5603          *      Header prediction.
5604          *      The code loosely follows the one in the famous
5605          *      "30 instruction TCP receive" Van Jacobson mail.
5606          *
5607          *      Van's trick is to deposit buffers into socket queue
5608          *      on a device interrupt, to call tcp_recv function
5609          *      on the receive process context and checksum and copy
5610          *      the buffer to user space. smart...
5611          *
5612          *      Our current scheme is not silly either but we take the
5613          *      extra cost of the net_bh soft interrupt processing...
5614          *      We do checksum and copy also but from device to kernel.
5615          */
5616
5617         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5618
5619         /*      pred_flags is 0xS?10 << 16 + snd_wnd
5620          *      if header_prediction is to be made
5621          *      'S' will always be tp->tcp_header_len >> 2
5622          *      '?' will be 0 for the fast path, otherwise pred_flags is 0 to
5623          *  turn it off (when there are holes in the receive
5624          *       space for instance)
5625          *      PSH flag is ignored.
5626          */
5627
5628         if ((tcp_flag_word(th) & TCP_HP_BITS) == tp->pred_flags &&
5629             TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt &&
5630             !after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt)) {
5631                 int tcp_header_len = tp->tcp_header_len;
5632
5633                 /* Timestamp header prediction: tcp_header_len
5634                  * is automatically equal to th->doff*4 due to pred_flags
5635                  * match.
5636                  */
5637
5638                 /* Check timestamp */
5639                 if (tcp_header_len == sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) {
5640                         /* No? Slow path! */
5641                         if (!tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
5642                                 goto slow_path;
5643
5644                         /* If PAWS failed, check it more carefully in slow path */
5645                         if ((s32)(tp->rx_opt.rcv_tsval - tp->rx_opt.ts_recent) < 0)
5646                                 goto slow_path;
5647
5648                         /* DO NOT update ts_recent here, if checksum fails
5649                          * and timestamp was corrupted part, it will result
5650                          * in a hung connection since we will drop all
5651                          * future packets due to the PAWS test.
5652                          */
5653                 }
5654
5655                 if (len <= tcp_header_len) {
5656                         /* Bulk data transfer: sender */
5657                         if (len == tcp_header_len) {
5658                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5659                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5660                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5661                                  */
5662                                 if (tcp_header_len ==
5663                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5664                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5665                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5666
5667                                 /* We know that such packets are checksummed
5668                                  * on entry.
5669                                  */
5670                                 tcp_ack(sk, skb, 0);
5671                                 __kfree_skb(skb);
5672                                 tcp_data_snd_check(sk);
5673                                 /* When receiving pure ack in fast path, update
5674                                  * last ts ecr directly instead of calling
5675                                  * tcp_rcv_rtt_measure_ts()
5676                                  */
5677                                 tp->rcv_rtt_last_tsecr = tp->rx_opt.rcv_tsecr;
5678                                 return;
5679                         } else { /* Header too small */
5680                                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5681                                 goto discard;
5682                         }
5683                 } else {
5684                         int eaten = 0;
5685                         bool fragstolen = false;
5686
5687                         if (tcp_checksum_complete(skb))
5688                                 goto csum_error;
5689
5690                         if ((int)skb->truesize > sk->sk_forward_alloc)
5691                                 goto step5;
5692
5693                         /* Predicted packet is in window by definition.
5694                          * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5695                          * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5696                          */
5697                         if (tcp_header_len ==
5698                             (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5699                             tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5700                                 tcp_store_ts_recent(tp);
5701
5702                         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5703
5704                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITS);
5705
5706                         /* Bulk data transfer: receiver */
5707                         __skb_pull(skb, tcp_header_len);
5708                         eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, &fragstolen);
5709
5710                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
5711
5712                         if (TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq != tp->snd_una) {
5713                                 /* Well, only one small jumplet in fast path... */
5714                                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_DATA);
5715                                 tcp_data_snd_check(sk);
5716                                 if (!inet_csk_ack_scheduled(sk))
5717                                         goto no_ack;
5718                         }
5719
5720                         __tcp_ack_snd_check(sk, 0);
5721 no_ack:
5722                         if (eaten)
5723                                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
5724                         tcp_data_ready(sk);
5725                         return;
5726                 }
5727         }
5728
5729 slow_path:
5730         if (len < (th->doff << 2) || tcp_checksum_complete(skb))
5731                 goto csum_error;
5732
5733         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
5734                 goto discard;
5735
5736         /*
5737          *      Standard slow path.
5738          */
5739
5740         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 1))
5741                 return;
5742
5743 step5:
5744         if (tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH | FLAG_UPDATE_TS_RECENT) < 0)
5745                 goto discard;
5746
5747         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5748
5749         /* Process urgent data. */
5750         tcp_urg(sk, skb, th);
5751
5752         /* step 7: process the segment text */
5753         tcp_data_queue(sk, skb);
5754
5755         tcp_data_snd_check(sk);
5756         tcp_ack_snd_check(sk);
5757         return;
5758
5759 csum_error:
5760         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_CSUMERRORS);
5761         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5762
5763 discard:
5764         tcp_drop(sk, skb);
5765 }
5766 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_established);
5767
5768 void tcp_init_transfer(struct sock *sk, int bpf_op)
5769 {
5770         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5771         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5772
5773         tcp_mtup_init(sk);
5774         icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
5775         tcp_init_metrics(sk);
5776
5777         /* Initialize the congestion window to start the transfer.
5778          * Cut cwnd down to 1 per RFC5681 if SYN or SYN-ACK has been
5779          * retransmitted. In light of RFC6298 more aggressive 1sec
5780          * initRTO, we only reset cwnd when more than 1 SYN/SYN-ACK
5781          * retransmission has occurred.
5782          */
5783         if (tp->total_retrans > 1 && tp->undo_marker)
5784                 tp->snd_cwnd = 1;
5785         else
5786                 tp->snd_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
5787         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
5788
5789         tcp_call_bpf(sk, bpf_op, 0, NULL);
5790         tcp_init_congestion_control(sk);
5791         tcp_init_buffer_space(sk);
5792 }
5793
5794 void tcp_finish_connect(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5795 {
5796         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5797         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5798
5799         tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
5800         icsk->icsk_ack.lrcvtime = tcp_jiffies32;
5801
5802         if (skb) {
5803                 icsk->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5804                 security_inet_conn_established(sk, skb);
5805                 sk_mark_napi_id(sk, skb);
5806         }
5807
5808         tcp_init_transfer(sk, BPF_SOCK_OPS_ACTIVE_ESTABLISHED_CB);
5809
5810         /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data
5811          * packet.
5812          */
5813         tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
5814
5815         if (sock_flag(sk, SOCK_KEEPOPEN))
5816                 inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, keepalive_time_when(tp));
5817
5818         if (!tp->rx_opt.snd_wscale)
5819                 __tcp_fast_path_on(tp, tp->snd_wnd);
5820         else
5821                 tp->pred_flags = 0;
5822 }
5823
5824 static bool tcp_rcv_fastopen_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *synack,
5825                                     struct tcp_fastopen_cookie *cookie)
5826 {
5827         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5828         struct sk_buff *data = tp->syn_data ? tcp_rtx_queue_head(sk) : NULL;
5829         u16 mss = tp->rx_opt.mss_clamp, try_exp = 0;
5830         bool syn_drop = false;
5831
5832         if (mss == tp->rx_opt.user_mss) {
5833                 struct tcp_options_received opt;
5834
5835                 /* Get original SYNACK MSS value if user MSS sets mss_clamp */
5836                 tcp_clear_options(&opt);
5837                 opt.user_mss = opt.mss_clamp = 0;
5838                 tcp_parse_options(sock_net(sk), synack, &opt, 0, NULL);
5839                 mss = opt.mss_clamp;
5840         }
5841
5842         if (!tp->syn_fastopen) {
5843                 /* Ignore an unsolicited cookie */
5844                 cookie->len = -1;
5845         } else if (tp->total_retrans) {
5846                 /* SYN timed out and the SYN-ACK neither has a cookie nor
5847                  * acknowledges data. Presumably the remote received only
5848                  * the retransmitted (regular) SYNs: either the original
5849                  * SYN-data or the corresponding SYN-ACK was dropped.
5850                  */
5851                 syn_drop = (cookie->len < 0 && data);
5852         } else if (cookie->len < 0 && !tp->syn_data) {
5853                 /* We requested a cookie but didn't get it. If we did not use
5854                  * the (old) exp opt format then try so next time (try_exp=1).
5855                  * Otherwise we go back to use the RFC7413 opt (try_exp=2).
5856                  */
5857                 try_exp = tp->syn_fastopen_exp ? 2 : 1;
5858         }
5859
5860         tcp_fastopen_cache_set(sk, mss, cookie, syn_drop, try_exp);
5861
5862         if (data) { /* Retransmit unacked data in SYN */
5863                 if (tp->total_retrans)
5864                         tp->fastopen_client_fail = TFO_SYN_RETRANSMITTED;
5865                 else
5866                         tp->fastopen_client_fail = TFO_DATA_NOT_ACKED;
5867                 skb_rbtree_walk_from(data) {
5868                         if (__tcp_retransmit_skb(sk, data, 1))
5869                                 break;
5870                 }
5871                 tcp_rearm_rto(sk);
5872                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5873                                 LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVEFAIL);
5874                 return true;
5875         }
5876         tp->syn_data_acked = tp->syn_data;
5877         if (tp->syn_data_acked) {
5878                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
5879                 /* SYN-data is counted as two separate packets in tcp_ack() */
5880                 if (tp->delivered > 1)
5881                         --tp->delivered;
5882         }
5883
5884         tcp_fastopen_add_skb(sk, synack);
5885
5886         return false;
5887 }
5888
5889 static void smc_check_reset_syn(struct tcp_sock *tp)
5890 {
5891 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
5892         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
5893                 if (tp->syn_smc && !tp->rx_opt.smc_ok)
5894                         tp->syn_smc = 0;
5895         }
5896 #endif
5897 }
5898
5899 static void tcp_try_undo_spurious_syn(struct sock *sk)
5900 {
5901         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5902         u32 syn_stamp;
5903
5904         /* undo_marker is set when SYN or SYNACK times out. The timeout is
5905          * spurious if the ACK's timestamp option echo value matches the
5906          * original SYN timestamp.
5907          */
5908         syn_stamp = tp->retrans_stamp;
5909         if (tp->undo_marker && syn_stamp && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5910             syn_stamp == tp->rx_opt.rcv_tsecr)
5911                 tp->undo_marker = 0;
5912 }
5913
5914 static int tcp_rcv_synsent_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5915                                          const struct tcphdr *th)
5916 {
5917         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5918         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5919         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
5920         int saved_clamp = tp->rx_opt.mss_clamp;
5921         bool fastopen_fail;
5922
5923         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tp->rx_opt, 0, &foc);
5924         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
5925                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
5926
5927         if (th->ack) {
5928                 /* rfc793:
5929                  * "If the state is SYN-SENT then
5930                  *    first check the ACK bit
5931                  *      If the ACK bit is set
5932                  *        If SEG.ACK =< ISS, or SEG.ACK > SND.NXT, send
5933                  *        a reset (unless the RST bit is set, if so drop
5934                  *        the segment and return)"
5935                  */
5936                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_una) ||
5937                     after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt)) {
5938                         /* Previous FIN/ACK or RST/ACK might be ignored. */
5939                         if (icsk->icsk_retransmits == 0)
5940                                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk,
5941                                                 ICSK_TIME_RETRANS,
5942                                                 TCP_TIMEOUT_MIN, TCP_RTO_MAX);
5943                         goto reset_and_undo;
5944                 }
5945
5946                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
5947                     !between(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp,
5948                              tcp_time_stamp(tp))) {
5949                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5950                                         LINUX_MIB_PAWSACTIVEREJECTED);
5951                         goto reset_and_undo;
5952                 }
5953
5954                 /* Now ACK is acceptable.
5955                  *
5956                  * "If the RST bit is set
5957                  *    If the ACK was acceptable then signal the user "error:
5958                  *    connection reset", drop the segment, enter CLOSED state,
5959                  *    delete TCB, and return."
5960                  */
5961
5962                 if (th->rst) {
5963                         tcp_reset(sk);
5964                         goto discard;
5965                 }
5966
5967                 /* rfc793:
5968                  *   "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5969                  *    drop the segment and return."
5970                  *
5971                  *    See note below!
5972                  *                                        --ANK(990513)
5973                  */
5974                 if (!th->syn)
5975                         goto discard_and_undo;
5976
5977                 /* rfc793:
5978                  *   "If the SYN bit is on ...
5979                  *    are acceptable then ...
5980                  *    (our SYN has been ACKed), change the connection
5981                  *    state to ESTABLISHED..."
5982                  */
5983
5984                 tcp_ecn_rcv_synack(tp, th);
5985
5986                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5987                 tcp_try_undo_spurious_syn(sk);
5988                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH);
5989
5990                 /* Ok.. it's good. Set up sequence numbers and
5991                  * move to established.
5992                  */
5993                 WRITE_ONCE(tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1);
5994                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5995
5996                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5997                  * never scaled.
5998                  */
5999                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window);
6000
6001                 if (!tp->rx_opt.wscale_ok) {
6002                         tp->rx_opt.snd_wscale = tp->rx_opt.rcv_wscale = 0;
6003                         tp->window_clamp = min(tp->window_clamp, 65535U);
6004                 }
6005
6006                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
6007                         tp->rx_opt.tstamp_ok       = 1;
6008                         tp->tcp_header_len =
6009                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6010                         tp->advmss          -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6011                         tcp_store_ts_recent(tp);
6012                 } else {
6013                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
6014                 }
6015
6016                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
6017                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6018
6019                 /* Remember, tcp_poll() does not lock socket!
6020                  * Change state from SYN-SENT only after copied_seq
6021                  * is initialized. */
6022                 WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
6023
6024                 smc_check_reset_syn(tp);
6025
6026                 smp_mb();
6027
6028                 tcp_finish_connect(sk, skb);
6029
6030                 fastopen_fail = (tp->syn_fastopen || tp->syn_data) &&
6031                                 tcp_rcv_fastopen_synack(sk, skb, &foc);
6032
6033                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
6034                         sk->sk_state_change(sk);
6035                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
6036                 }
6037                 if (fastopen_fail)
6038                         return -1;
6039                 if (sk->sk_write_pending ||
6040                     icsk->icsk_accept_queue.rskq_defer_accept ||
6041                     inet_csk_in_pingpong_mode(sk)) {
6042                         /* Save one ACK. Data will be ready after
6043                          * several ticks, if write_pending is set.
6044                          *
6045                          * It may be deleted, but with this feature tcpdumps
6046                          * look so _wonderfully_ clever, that I was not able
6047                          * to stand against the temptation 8)     --ANK
6048                          */
6049                         inet_csk_schedule_ack(sk);
6050                         tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
6051                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
6052                                                   TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
6053
6054 discard:
6055                         tcp_drop(sk, skb);
6056                         return 0;
6057                 } else {
6058                         tcp_send_ack(sk);
6059                 }
6060                 return -1;
6061         }
6062
6063         /* No ACK in the segment */
6064
6065         if (th->rst) {
6066                 /* rfc793:
6067                  * "If the RST bit is set
6068                  *
6069                  *      Otherwise (no ACK) drop the segment and return."
6070                  */
6071
6072                 goto discard_and_undo;
6073         }
6074
6075         /* PAWS check. */
6076         if (tp->rx_opt.ts_recent_stamp && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
6077             tcp_paws_reject(&tp->rx_opt, 0))
6078                 goto discard_and_undo;
6079
6080         if (th->syn) {
6081                 /* We see SYN without ACK. It is attempt of
6082                  * simultaneous connect with crossed SYNs.
6083                  * Particularly, it can be connect to self.
6084                  */
6085                 tcp_set_state(sk, TCP_SYN_RECV);
6086
6087                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
6088                         tp->rx_opt.tstamp_ok = 1;
6089                         tcp_store_ts_recent(tp);
6090                         tp->tcp_header_len =
6091                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6092                 } else {
6093                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
6094                 }
6095
6096                 WRITE_ONCE(tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1);
6097                 WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
6098                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6099
6100                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
6101                  * never scaled.
6102                  */
6103                 tp->snd_wnd    = ntohs(th->window);
6104                 tp->snd_wl1    = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
6105                 tp->max_window = tp->snd_wnd;
6106
6107                 tcp_ecn_rcv_syn(tp, th);
6108
6109                 tcp_mtup_init(sk);
6110                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
6111                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6112
6113                 tcp_send_synack(sk);
6114 #if 0
6115                 /* Note, we could accept data and URG from this segment.
6116                  * There are no obstacles to make this (except that we must
6117                  * either change tcp_recvmsg() to prevent it from returning data
6118                  * before 3WHS completes per RFC793, or employ TCP Fast Open).
6119                  *
6120                  * However, if we ignore data in ACKless segments sometimes,
6121                  * we have no reasons to accept it sometimes.
6122                  * Also, seems the code doing it in step6 of tcp_rcv_state_process
6123                  * is not flawless. So, discard packet for sanity.
6124                  * Uncomment this return to process the data.
6125                  */
6126                 return -1;
6127 #else
6128                 goto discard;
6129 #endif
6130         }
6131         /* "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
6132          * drop the segment and return."
6133          */
6134
6135 discard_and_undo:
6136         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
6137         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
6138         goto discard;
6139
6140 reset_and_undo:
6141         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
6142         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
6143         return 1;
6144 }
6145
6146 static void tcp_rcv_synrecv_state_fastopen(struct sock *sk)
6147 {
6148         struct request_sock *req;
6149
6150         /* If we are still handling the SYNACK RTO, see if timestamp ECR allows
6151          * undo. If peer SACKs triggered fast recovery, we can't undo here.
6152          */
6153         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
6154                 tcp_try_undo_loss(sk, false);
6155
6156         /* Reset rtx states to prevent spurious retransmits_timed_out() */
6157         tcp_sk(sk)->retrans_stamp = 0;
6158         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
6159
6160         /* Once we leave TCP_SYN_RECV or TCP_FIN_WAIT_1,
6161          * we no longer need req so release it.
6162          */
6163         req = rcu_dereference_protected(tcp_sk(sk)->fastopen_rsk,
6164                                         lockdep_sock_is_held(sk));
6165         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
6166
6167         /* Re-arm the timer because data may have been sent out.
6168          * This is similar to the regular data transmission case
6169          * when new data has just been ack'ed.
6170          *
6171          * (TFO) - we could try to be more aggressive and
6172          * retransmitting any data sooner based on when they
6173          * are sent out.
6174          */
6175         tcp_rearm_rto(sk);
6176 }
6177
6178 /*
6179  *      This function implements the receiving procedure of RFC 793 for
6180  *      all states except ESTABLISHED and TIME_WAIT.
6181  *      It's called from both tcp_v4_rcv and tcp_v6_rcv and should be
6182  *      address independent.
6183  */
6184
6185 int tcp_rcv_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
6186 {
6187         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6188         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
6189         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
6190         struct request_sock *req;
6191         int queued = 0;
6192         bool acceptable;
6193
6194         switch (sk->sk_state) {
6195         case TCP_CLOSE:
6196                 goto discard;
6197
6198         case TCP_LISTEN:
6199                 if (th->ack)
6200                         return 1;
6201
6202                 if (th->rst)
6203                         goto discard;
6204
6205                 if (th->syn) {
6206                         if (th->fin)
6207                                 goto discard;
6208                         /* It is possible that we process SYN packets from backlog,
6209                          * so we need to make sure to disable BH and RCU right there.
6210                          */
6211                         rcu_read_lock();
6212                         local_bh_disable();
6213                         acceptable = icsk->icsk_af_ops->conn_request(sk, skb) >= 0;
6214                         local_bh_enable();
6215                         rcu_read_unlock();
6216
6217                         if (!acceptable)
6218                                 return 1;
6219                         consume_skb(skb);
6220                         return 0;
6221                 }
6222                 goto discard;
6223
6224         case TCP_SYN_SENT:
6225                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
6226                 tcp_mstamp_refresh(tp);
6227                 queued = tcp_rcv_synsent_state_process(sk, skb, th);
6228                 if (queued >= 0)
6229                         return queued;
6230
6231                 /* Do step6 onward by hand. */
6232                 tcp_urg(sk, skb, th);
6233                 __kfree_skb(skb);
6234                 tcp_data_snd_check(sk);
6235                 return 0;
6236         }
6237
6238         tcp_mstamp_refresh(tp);
6239         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
6240         req = rcu_dereference_protected(tp->fastopen_rsk,
6241                                         lockdep_sock_is_held(sk));
6242         if (req) {
6243                 bool req_stolen;
6244
6245                 WARN_ON_ONCE(sk->sk_state != TCP_SYN_RECV &&
6246                     sk->sk_state != TCP_FIN_WAIT1);
6247
6248                 if (!tcp_check_req(sk, skb, req, true, &req_stolen))
6249                         goto discard;
6250         }
6251
6252         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
6253                 goto discard;
6254
6255         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 0))
6256                 return 0;
6257
6258         /* step 5: check the ACK field */
6259         acceptable = tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH |
6260                                       FLAG_UPDATE_TS_RECENT |
6261                                       FLAG_NO_CHALLENGE_ACK) > 0;
6262
6263         if (!acceptable) {
6264                 if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
6265                         return 1;       /* send one RST */
6266                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
6267                 goto discard;
6268         }
6269         switch (sk->sk_state) {
6270         case TCP_SYN_RECV:
6271                 tp->delivered++; /* SYN-ACK delivery isn't tracked in tcp_ack */
6272                 if (!tp->srtt_us)
6273                         tcp_synack_rtt_meas(sk, req);
6274
6275                 if (req) {
6276                         tcp_rcv_synrecv_state_fastopen(sk);
6277                 } else {
6278                         tcp_try_undo_spurious_syn(sk);
6279                         tp->retrans_stamp = 0;
6280                         tcp_init_transfer(sk, BPF_SOCK_OPS_PASSIVE_ESTABLISHED_CB);
6281                         WRITE_ONCE(tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
6282                 }
6283                 smp_mb();
6284                 tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
6285                 sk->sk_state_change(sk);
6286
6287                 /* Note, that this wakeup is only for marginal crossed SYN case.
6288                  * Passively open sockets are not waked up, because
6289                  * sk->sk_sleep == NULL and sk->sk_socket == NULL.
6290                  */
6291                 if (sk->sk_socket)
6292                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
6293
6294                 tp->snd_una = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
6295                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale;
6296                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
6297
6298                 if (tp->rx_opt.tstamp_ok)
6299                         tp->advmss -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6300
6301                 if (!inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
6302                         tcp_update_pacing_rate(sk);
6303
6304                 /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data packet */
6305                 tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
6306
6307                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6308                 tcp_fast_path_on(tp);
6309                 break;
6310
6311         case TCP_FIN_WAIT1: {
6312                 int tmo;
6313
6314                 if (req)
6315                         tcp_rcv_synrecv_state_fastopen(sk);
6316
6317                 if (tp->snd_una != tp->write_seq)
6318                         break;
6319
6320                 tcp_set_state(sk, TCP_FIN_WAIT2);
6321                 sk->sk_shutdown |= SEND_SHUTDOWN;
6322
6323                 sk_dst_confirm(sk);
6324
6325                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
6326                         /* Wake up lingering close() */
6327                         sk->sk_state_change(sk);
6328                         break;
6329                 }
6330
6331                 if (tp->linger2 < 0) {
6332                         tcp_done(sk);
6333                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6334                         return 1;
6335                 }
6336                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6337                     after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6338                         /* Receive out of order FIN after close() */
6339                         if (tp->syn_fastopen && th->fin)
6340                                 tcp_fastopen_active_disable(sk);
6341                         tcp_done(sk);
6342                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6343                         return 1;
6344                 }
6345
6346                 tmo = tcp_fin_time(sk);
6347                 if (tmo > TCP_TIMEWAIT_LEN) {
6348                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo - TCP_TIMEWAIT_LEN);
6349                 } else if (th->fin || sock_owned_by_user(sk)) {
6350                         /* Bad case. We could lose such FIN otherwise.
6351                          * It is not a big problem, but it looks confusing
6352                          * and not so rare event. We still can lose it now,
6353                          * if it spins in bh_lock_sock(), but it is really
6354                          * marginal case.
6355                          */
6356                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo);
6357                 } else {
6358                         tcp_time_wait(sk, TCP_FIN_WAIT2, tmo);
6359                         goto discard;
6360                 }
6361                 break;
6362         }
6363
6364         case TCP_CLOSING:
6365                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6366                         tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
6367                         goto discard;
6368                 }
6369                 break;
6370
6371         case TCP_LAST_ACK:
6372                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6373                         tcp_update_metrics(sk);
6374                         tcp_done(sk);
6375                         goto discard;
6376                 }
6377                 break;
6378         }
6379
6380         /* step 6: check the URG bit */
6381         tcp_urg(sk, skb, th);
6382
6383         /* step 7: process the segment text */
6384         switch (sk->sk_state) {
6385         case TCP_CLOSE_WAIT:
6386         case TCP_CLOSING:
6387         case TCP_LAST_ACK:
6388                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
6389                         if (sk_is_mptcp(sk))
6390                                 mptcp_incoming_options(sk, skb, &tp->rx_opt);
6391                         break;
6392                 }
6393                 fallthrough;
6394         case TCP_FIN_WAIT1:
6395         case TCP_FIN_WAIT2:
6396                 /* RFC 793 says to queue data in these states,
6397                  * RFC 1122 says we MUST send a reset.
6398                  * BSD 4.4 also does reset.
6399                  */
6400                 if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN) {
6401                         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6402                             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6403                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6404                                 tcp_reset(sk);
6405                                 return 1;
6406                         }
6407                 }
6408                 fallthrough;
6409         case TCP_ESTABLISHED:
6410                 tcp_data_queue(sk, skb);
6411                 queued = 1;
6412                 break;
6413         }
6414
6415         /* tcp_data could move socket to TIME-WAIT */
6416         if (sk->sk_state != TCP_CLOSE) {
6417                 tcp_data_snd_check(sk);
6418                 tcp_ack_snd_check(sk);
6419         }
6420
6421         if (!queued) {
6422 discard:
6423                 tcp_drop(sk, skb);
6424         }
6425         return 0;
6426 }
6427 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_state_process);
6428
6429 static inline void pr_drop_req(struct request_sock *req, __u16 port, int family)
6430 {
6431         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6432
6433         if (family == AF_INET)
6434                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI4/%u\n",
6435                                     &ireq->ir_rmt_addr, port);
6436 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6437         else if (family == AF_INET6)
6438                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI6/%u\n",
6439                                     &ireq->ir_v6_rmt_addr, port);
6440 #endif
6441 }
6442
6443 /* RFC3168 : 6.1.1 SYN packets must not have ECT/ECN bits set
6444  *
6445  * If we receive a SYN packet with these bits set, it means a
6446  * network is playing bad games with TOS bits. In order to
6447  * avoid possible false congestion notifications, we disable
6448  * TCP ECN negotiation.
6449  *
6450  * Exception: tcp_ca wants ECN. This is required for DCTCP
6451  * congestion control: Linux DCTCP asserts ECT on all packets,
6452  * including SYN, which is most optimal solution; however,
6453  * others, such as FreeBSD do not.
6454  *
6455  * Exception: At least one of the reserved bits of the TCP header (th->res1) is
6456  * set, indicating the use of a future TCP extension (such as AccECN). See
6457  * RFC8311 Â§4.3 which updates RFC3168 to allow the development of such
6458  * extensions.
6459  */
6460 static void tcp_ecn_create_request(struct request_sock *req,
6461                                    const struct sk_buff *skb,
6462                                    const struct sock *listen_sk,
6463                                    const struct dst_entry *dst)
6464 {
6465         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
6466         const struct net *net = sock_net(listen_sk);
6467         bool th_ecn = th->ece && th->cwr;
6468         bool ect, ecn_ok;
6469         u32 ecn_ok_dst;
6470
6471         if (!th_ecn)
6472                 return;
6473
6474         ect = !INET_ECN_is_not_ect(TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield);
6475         ecn_ok_dst = dst_feature(dst, DST_FEATURE_ECN_MASK);
6476         ecn_ok = net->ipv4.sysctl_tcp_ecn || ecn_ok_dst;
6477
6478         if (((!ect || th->res1) && ecn_ok) || tcp_ca_needs_ecn(listen_sk) ||
6479             (ecn_ok_dst & DST_FEATURE_ECN_CA) ||
6480             tcp_bpf_ca_needs_ecn((struct sock *)req))
6481                 inet_rsk(req)->ecn_ok = 1;
6482 }
6483
6484 static void tcp_openreq_init(struct request_sock *req,
6485                              const struct tcp_options_received *rx_opt,
6486                              struct sk_buff *skb, const struct sock *sk)
6487 {
6488         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6489
6490         req->rsk_rcv_wnd = 0;           /* So that tcp_send_synack() knows! */
6491         req->cookie_ts = 0;
6492         tcp_rsk(req)->rcv_isn = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
6493         tcp_rsk(req)->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6494         tcp_rsk(req)->snt_synack = 0;
6495         tcp_rsk(req)->last_oow_ack_time = 0;
6496         req->mss = rx_opt->mss_clamp;
6497         req->ts_recent = rx_opt->saw_tstamp ? rx_opt->rcv_tsval : 0;
6498         ireq->tstamp_ok = rx_opt->tstamp_ok;
6499         ireq->sack_ok = rx_opt->sack_ok;
6500         ireq->snd_wscale = rx_opt->snd_wscale;
6501         ireq->wscale_ok = rx_opt->wscale_ok;
6502         ireq->acked = 0;
6503         ireq->ecn_ok = 0;
6504         ireq->ir_rmt_port = tcp_hdr(skb)->source;
6505         ireq->ir_num = ntohs(tcp_hdr(skb)->dest);
6506         ireq->ir_mark = inet_request_mark(sk, skb);
6507 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
6508         ireq->smc_ok = rx_opt->smc_ok;
6509 #endif
6510 }
6511
6512 struct request_sock *inet_reqsk_alloc(const struct request_sock_ops *ops,
6513                                       struct sock *sk_listener,
6514                                       bool attach_listener)
6515 {
6516         struct request_sock *req = reqsk_alloc(ops, sk_listener,
6517                                                attach_listener);
6518
6519         if (req) {
6520                 struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6521
6522                 ireq->ireq_opt = NULL;
6523 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6524                 ireq->pktopts = NULL;
6525 #endif
6526                 atomic64_set(&ireq->ir_cookie, 0);
6527                 ireq->ireq_state = TCP_NEW_SYN_RECV;
6528                 write_pnet(&ireq->ireq_net, sock_net(sk_listener));
6529                 ireq->ireq_family = sk_listener->sk_family;
6530         }
6531
6532         return req;
6533 }
6534 EXPORT_SYMBOL(inet_reqsk_alloc);
6535
6536 /*
6537  * Return true if a syncookie should be sent
6538  */
6539 static bool tcp_syn_flood_action(const struct sock *sk, const char *proto)
6540 {
6541         struct request_sock_queue *queue = &inet_csk(sk)->icsk_accept_queue;
6542         const char *msg = "Dropping request";
6543         bool want_cookie = false;
6544         struct net *net = sock_net(sk);
6545
6546 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
6547         if (net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies) {
6548                 msg = "Sending cookies";
6549                 want_cookie = true;
6550                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDOCOOKIES);
6551         } else
6552 #endif
6553                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDROP);
6554
6555         if (!queue->synflood_warned &&
6556             net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies != 2 &&
6557             xchg(&queue->synflood_warned, 1) == 0)
6558                 net_info_ratelimited("%s: Possible SYN flooding on port %d. %s.  Check SNMP counters.\n",
6559                                      proto, sk->sk_num, msg);
6560
6561         return want_cookie;
6562 }
6563
6564 static void tcp_reqsk_record_syn(const struct sock *sk,
6565                                  struct request_sock *req,
6566                                  const struct sk_buff *skb)
6567 {
6568         if (tcp_sk(sk)->save_syn) {
6569                 u32 len = skb_network_header_len(skb) + tcp_hdrlen(skb);
6570                 u32 *copy;
6571
6572                 copy = kmalloc(len + sizeof(u32), GFP_ATOMIC);
6573                 if (copy) {
6574                         copy[0] = len;
6575                         memcpy(&copy[1], skb_network_header(skb), len);
6576                         req->saved_syn = copy;
6577                 }
6578         }
6579 }
6580
6581 /* If a SYN cookie is required and supported, returns a clamped MSS value to be
6582  * used for SYN cookie generation.
6583  */
6584 u16 tcp_get_syncookie_mss(struct request_sock_ops *rsk_ops,
6585                           const struct tcp_request_sock_ops *af_ops,
6586                           struct sock *sk, struct tcphdr *th)
6587 {
6588         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6589         u16 mss;
6590
6591         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_syncookies != 2 &&
6592             !inet_csk_reqsk_queue_is_full(sk))
6593                 return 0;
6594
6595         if (!tcp_syn_flood_action(sk, rsk_ops->slab_name))
6596                 return 0;
6597
6598         if (sk_acceptq_is_full(sk)) {
6599                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENOVERFLOWS);
6600                 return 0;
6601         }
6602
6603         mss = tcp_parse_mss_option(th, tp->rx_opt.user_mss);
6604         if (!mss)
6605                 mss = af_ops->mss_clamp;
6606
6607         return mss;
6608 }
6609 EXPORT_SYMBOL_GPL(tcp_get_syncookie_mss);
6610
6611 int tcp_conn_request(struct request_sock_ops *rsk_ops,
6612                      const struct tcp_request_sock_ops *af_ops,
6613                      struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
6614 {
6615         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
6616         __u32 isn = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_tw_isn;
6617         struct tcp_options_received tmp_opt;
6618         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6619         struct net *net = sock_net(sk);
6620         struct sock *fastopen_sk = NULL;
6621         struct request_sock *req;
6622         bool want_cookie = false;
6623         struct dst_entry *dst;
6624         struct flowi fl;
6625
6626         /* TW buckets are converted to open requests without
6627          * limitations, they conserve resources and peer is
6628          * evidently real one.
6629          */
6630         if ((net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies == 2 ||
6631              inet_csk_reqsk_queue_is_full(sk)) && !isn) {
6632                 want_cookie = tcp_syn_flood_action(sk, rsk_ops->slab_name);
6633                 if (!want_cookie)
6634                         goto drop;
6635         }
6636
6637         if (sk_acceptq_is_full(sk)) {
6638                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENOVERFLOWS);
6639                 goto drop;
6640         }
6641
6642         req = inet_reqsk_alloc(rsk_ops, sk, !want_cookie);
6643         if (!req)
6644                 goto drop;
6645
6646         tcp_rsk(req)->af_specific = af_ops;
6647         tcp_rsk(req)->ts_off = 0;
6648 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP)
6649         tcp_rsk(req)->is_mptcp = 0;
6650 #endif
6651
6652         tcp_clear_options(&tmp_opt);
6653         tmp_opt.mss_clamp = af_ops->mss_clamp;
6654         tmp_opt.user_mss  = tp->rx_opt.user_mss;
6655         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tmp_opt, 0,
6656                           want_cookie ? NULL : &foc);
6657
6658         if (want_cookie && !tmp_opt.saw_tstamp)
6659                 tcp_clear_options(&tmp_opt);
6660
6661         if (IS_ENABLED(CONFIG_SMC) && want_cookie)
6662                 tmp_opt.smc_ok = 0;
6663
6664         tmp_opt.tstamp_ok = tmp_opt.saw_tstamp;
6665         tcp_openreq_init(req, &tmp_opt, skb, sk);
6666         inet_rsk(req)->no_srccheck = inet_sk(sk)->transparent;
6667
6668         /* Note: tcp_v6_init_req() might override ir_iif for link locals */
6669         inet_rsk(req)->ir_iif = inet_request_bound_dev_if(sk, skb);
6670
6671         af_ops->init_req(req, sk, skb);
6672
6673         if (IS_ENABLED(CONFIG_MPTCP) && want_cookie)
6674                 tcp_rsk(req)->is_mptcp = 0;
6675
6676         if (security_inet_conn_request(sk, skb, req))
6677                 goto drop_and_free;
6678
6679         if (tmp_opt.tstamp_ok)
6680                 tcp_rsk(req)->ts_off = af_ops->init_ts_off(net, skb);
6681
6682         dst = af_ops->route_req(sk, &fl, req);
6683         if (!dst)
6684                 goto drop_and_free;
6685
6686         if (!want_cookie && !isn) {
6687                 /* Kill the following clause, if you dislike this way. */
6688                 if (!net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies &&
6689                     (net->ipv4.sysctl_max_syn_backlog - inet_csk_reqsk_queue_len(sk) <
6690                      (net->ipv4.sysctl_max_syn_backlog >> 2)) &&
6691                     !tcp_peer_is_proven(req, dst)) {
6692                         /* Without syncookies last quarter of
6693                          * backlog is filled with destinations,
6694                          * proven to be alive.
6695                          * It means that we continue to communicate
6696                          * to destinations, already remembered
6697                          * to the moment of synflood.
6698                          */
6699                         pr_drop_req(req, ntohs(tcp_hdr(skb)->source),
6700                                     rsk_ops->family);
6701                         goto drop_and_release;
6702                 }
6703
6704                 isn = af_ops->init_seq(skb);
6705         }
6706
6707         tcp_ecn_create_request(req, skb, sk, dst);
6708
6709         if (want_cookie) {
6710                 isn = cookie_init_sequence(af_ops, sk, skb, &req->mss);
6711                 req->cookie_ts = tmp_opt.tstamp_ok;
6712                 if (!tmp_opt.tstamp_ok)
6713                         inet_rsk(req)->ecn_ok = 0;
6714         }
6715
6716         tcp_rsk(req)->snt_isn = isn;
6717         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
6718         tcp_openreq_init_rwin(req, sk, dst);
6719         sk_rx_queue_set(req_to_sk(req), skb);
6720         if (!want_cookie) {
6721                 tcp_reqsk_record_syn(sk, req, skb);
6722                 fastopen_sk = tcp_try_fastopen(sk, skb, req, &foc, dst);
6723         }
6724         if (fastopen_sk) {
6725                 af_ops->send_synack(fastopen_sk, dst, &fl, req,
6726                                     &foc, TCP_SYNACK_FASTOPEN);
6727                 /* Add the child socket directly into the accept queue */
6728                 if (!inet_csk_reqsk_queue_add(sk, req, fastopen_sk)) {
6729                         reqsk_fastopen_remove(fastopen_sk, req, false);
6730                         bh_unlock_sock(fastopen_sk);
6731                         sock_put(fastopen_sk);
6732                         goto drop_and_free;
6733                 }
6734                 sk->sk_data_ready(sk);
6735                 bh_unlock_sock(fastopen_sk);
6736                 sock_put(fastopen_sk);
6737         } else {
6738                 tcp_rsk(req)->tfo_listener = false;
6739                 if (!want_cookie)
6740                         inet_csk_reqsk_queue_hash_add(sk, req,
6741                                 tcp_timeout_init((struct sock *)req));
6742                 af_ops->send_synack(sk, dst, &fl, req, &foc,
6743                                     !want_cookie ? TCP_SYNACK_NORMAL :
6744                                                    TCP_SYNACK_COOKIE);
6745                 if (want_cookie) {
6746                         reqsk_free(req);
6747                         return 0;
6748                 }
6749         }
6750         reqsk_put(req);
6751         return 0;
6752
6753 drop_and_release:
6754         dst_release(dst);
6755 drop_and_free:
6756         __reqsk_free(req);
6757 drop:
6758         tcp_listendrop(sk);
6759         return 0;
6760 }
6761 EXPORT_SYMBOL(tcp_conn_request);