inet: frags: better deal with smp races
[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/static_key.h>
81 #include <net/busy_poll.h>
82
83 int sysctl_tcp_max_orphans __read_mostly = NR_FILE;
84
85 #define FLAG_DATA               0x01 /* Incoming frame contained data.          */
86 #define FLAG_WIN_UPDATE         0x02 /* Incoming ACK was a window update.       */
87 #define FLAG_DATA_ACKED         0x04 /* This ACK acknowledged new data.         */
88 #define FLAG_RETRANS_DATA_ACKED 0x08 /* "" "" some of which was retransmitted.  */
89 #define FLAG_SYN_ACKED          0x10 /* This ACK acknowledged SYN.              */
90 #define FLAG_DATA_SACKED        0x20 /* New SACK.                               */
91 #define FLAG_ECE                0x40 /* ECE in this ACK                         */
92 #define FLAG_LOST_RETRANS       0x80 /* This ACK marks some retransmission lost */
93 #define FLAG_SLOWPATH           0x100 /* Do not skip RFC checks for window update.*/
94 #define FLAG_ORIG_SACK_ACKED    0x200 /* Never retransmitted data are (s)acked  */
95 #define FLAG_SND_UNA_ADVANCED   0x400 /* Snd_una was changed (!= FLAG_DATA_ACKED) */
96 #define FLAG_DSACKING_ACK       0x800 /* SACK blocks contained D-SACK info */
97 #define FLAG_SET_XMIT_TIMER     0x1000 /* Set TLP or RTO timer */
98 #define FLAG_SACK_RENEGING      0x2000 /* snd_una advanced to a sacked seq */
99 #define FLAG_UPDATE_TS_RECENT   0x4000 /* tcp_replace_ts_recent() */
100 #define FLAG_NO_CHALLENGE_ACK   0x8000 /* do not call tcp_send_challenge_ack()  */
101 #define FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED  0x10000 /* Likely a delayed ACK */
102
103 #define FLAG_ACKED              (FLAG_DATA_ACKED|FLAG_SYN_ACKED)
104 #define FLAG_NOT_DUP            (FLAG_DATA|FLAG_WIN_UPDATE|FLAG_ACKED)
105 #define FLAG_CA_ALERT           (FLAG_DATA_SACKED|FLAG_ECE|FLAG_DSACKING_ACK)
106 #define FLAG_FORWARD_PROGRESS   (FLAG_ACKED|FLAG_DATA_SACKED)
107
108 #define TCP_REMNANT (TCP_FLAG_FIN|TCP_FLAG_URG|TCP_FLAG_SYN|TCP_FLAG_PSH)
109 #define TCP_HP_BITS (~(TCP_RESERVED_BITS|TCP_FLAG_PSH))
110
111 #define REXMIT_NONE     0 /* no loss recovery to do */
112 #define REXMIT_LOST     1 /* retransmit packets marked lost */
113 #define REXMIT_NEW      2 /* FRTO-style transmit of unsent/new packets */
114
115 #if IS_ENABLED(CONFIG_TLS_DEVICE)
116 static DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(clean_acked_data_enabled);
117
118 void clean_acked_data_enable(struct inet_connection_sock *icsk,
119                              void (*cad)(struct sock *sk, u32 ack_seq))
120 {
121         icsk->icsk_clean_acked = cad;
122         static_branch_inc(&clean_acked_data_enabled);
123 }
124 EXPORT_SYMBOL_GPL(clean_acked_data_enable);
125
126 void clean_acked_data_disable(struct inet_connection_sock *icsk)
127 {
128         static_branch_dec(&clean_acked_data_enabled);
129         icsk->icsk_clean_acked = NULL;
130 }
131 EXPORT_SYMBOL_GPL(clean_acked_data_disable);
132 #endif
133
134 static void tcp_gro_dev_warn(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb,
135                              unsigned int len)
136 {
137         static bool __once __read_mostly;
138
139         if (!__once) {
140                 struct net_device *dev;
141
142                 __once = true;
143
144                 rcu_read_lock();
145                 dev = dev_get_by_index_rcu(sock_net(sk), skb->skb_iif);
146                 if (!dev || len >= dev->mtu)
147                         pr_warn("%s: Driver has suspect GRO implementation, TCP performance may be compromised.\n",
148                                 dev ? dev->name : "Unknown driver");
149                 rcu_read_unlock();
150         }
151 }
152
153 /* Adapt the MSS value used to make delayed ack decision to the
154  * real world.
155  */
156 static void tcp_measure_rcv_mss(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
157 {
158         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
159         const unsigned int lss = icsk->icsk_ack.last_seg_size;
160         unsigned int len;
161
162         icsk->icsk_ack.last_seg_size = 0;
163
164         /* skb->len may jitter because of SACKs, even if peer
165          * sends good full-sized frames.
166          */
167         len = skb_shinfo(skb)->gso_size ? : skb->len;
168         if (len >= icsk->icsk_ack.rcv_mss) {
169                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = min_t(unsigned int, len,
170                                                tcp_sk(sk)->advmss);
171                 /* Account for possibly-removed options */
172                 if (unlikely(len > icsk->icsk_ack.rcv_mss +
173                                    MAX_TCP_OPTION_SPACE))
174                         tcp_gro_dev_warn(sk, skb, len);
175         } else {
176                 /* Otherwise, we make more careful check taking into account,
177                  * that SACKs block is variable.
178                  *
179                  * "len" is invariant segment length, including TCP header.
180                  */
181                 len += skb->data - skb_transport_header(skb);
182                 if (len >= TCP_MSS_DEFAULT + sizeof(struct tcphdr) ||
183                     /* If PSH is not set, packet should be
184                      * full sized, provided peer TCP is not badly broken.
185                      * This observation (if it is correct 8)) allows
186                      * to handle super-low mtu links fairly.
187                      */
188                     (len >= TCP_MIN_MSS + sizeof(struct tcphdr) &&
189                      !(tcp_flag_word(tcp_hdr(skb)) & TCP_REMNANT))) {
190                         /* Subtract also invariant (if peer is RFC compliant),
191                          * tcp header plus fixed timestamp option length.
192                          * Resulting "len" is MSS free of SACK jitter.
193                          */
194                         len -= tcp_sk(sk)->tcp_header_len;
195                         icsk->icsk_ack.last_seg_size = len;
196                         if (len == lss) {
197                                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = len;
198                                 return;
199                         }
200                 }
201                 if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED)
202                         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED2;
203                 icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED;
204         }
205 }
206
207 static void tcp_incr_quickack(struct sock *sk, unsigned int max_quickacks)
208 {
209         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
210         unsigned int quickacks = tcp_sk(sk)->rcv_wnd / (2 * icsk->icsk_ack.rcv_mss);
211
212         if (quickacks == 0)
213                 quickacks = 2;
214         quickacks = min(quickacks, max_quickacks);
215         if (quickacks > icsk->icsk_ack.quick)
216                 icsk->icsk_ack.quick = quickacks;
217 }
218
219 void tcp_enter_quickack_mode(struct sock *sk, unsigned int max_quickacks)
220 {
221         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
222
223         tcp_incr_quickack(sk, max_quickacks);
224         icsk->icsk_ack.pingpong = 0;
225         icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
226 }
227 EXPORT_SYMBOL(tcp_enter_quickack_mode);
228
229 /* Send ACKs quickly, if "quick" count is not exhausted
230  * and the session is not interactive.
231  */
232
233 static bool tcp_in_quickack_mode(struct sock *sk)
234 {
235         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
236         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
237
238         return (dst && dst_metric(dst, RTAX_QUICKACK)) ||
239                 (icsk->icsk_ack.quick && !icsk->icsk_ack.pingpong);
240 }
241
242 static void tcp_ecn_queue_cwr(struct tcp_sock *tp)
243 {
244         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
245                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_QUEUE_CWR;
246 }
247
248 static void tcp_ecn_accept_cwr(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
249 {
250         if (tcp_hdr(skb)->cwr) {
251                 tcp_sk(sk)->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
252
253                 /* If the sender is telling us it has entered CWR, then its
254                  * cwnd may be very low (even just 1 packet), so we should ACK
255                  * immediately.
256                  */
257                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_NOW;
258         }
259 }
260
261 static void tcp_ecn_withdraw_cwr(struct tcp_sock *tp)
262 {
263         tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
264 }
265
266 static void __tcp_ecn_check_ce(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
267 {
268         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
269
270         switch (TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield & INET_ECN_MASK) {
271         case INET_ECN_NOT_ECT:
272                 /* Funny extension: if ECT is not set on a segment,
273                  * and we already seen ECT on a previous segment,
274                  * it is probably a retransmit.
275                  */
276                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_SEEN)
277                         tcp_enter_quickack_mode(sk, 2);
278                 break;
279         case INET_ECN_CE:
280                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
281                         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_ECN_IS_CE);
282
283                 if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)) {
284                         /* Better not delay acks, sender can have a very low cwnd */
285                         tcp_enter_quickack_mode(sk, 2);
286                         tp->ecn_flags |= TCP_ECN_DEMAND_CWR;
287                 }
288                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
289                 break;
290         default:
291                 if (tcp_ca_needs_ecn(sk))
292                         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_ECN_NO_CE);
293                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
294                 break;
295         }
296 }
297
298 static void tcp_ecn_check_ce(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
299 {
300         if (tcp_sk(sk)->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
301                 __tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
302 }
303
304 static void tcp_ecn_rcv_synack(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
305 {
306         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || th->cwr))
307                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
308 }
309
310 static void tcp_ecn_rcv_syn(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
311 {
312         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || !th->cwr))
313                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
314 }
315
316 static bool tcp_ecn_rcv_ecn_echo(const struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
317 {
318         if (th->ece && !th->syn && (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
319                 return true;
320         return false;
321 }
322
323 /* Buffer size and advertised window tuning.
324  *
325  * 1. Tuning sk->sk_sndbuf, when connection enters established state.
326  */
327
328 static void tcp_sndbuf_expand(struct sock *sk)
329 {
330         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
331         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
332         int sndmem, per_mss;
333         u32 nr_segs;
334
335         /* Worst case is non GSO/TSO : each frame consumes one skb
336          * and skb->head is kmalloced using power of two area of memory
337          */
338         per_mss = max_t(u32, tp->rx_opt.mss_clamp, tp->mss_cache) +
339                   MAX_TCP_HEADER +
340                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct skb_shared_info));
341
342         per_mss = roundup_pow_of_two(per_mss) +
343                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct sk_buff));
344
345         nr_segs = max_t(u32, TCP_INIT_CWND, tp->snd_cwnd);
346         nr_segs = max_t(u32, nr_segs, tp->reordering + 1);
347
348         /* Fast Recovery (RFC 5681 3.2) :
349          * Cubic needs 1.7 factor, rounded to 2 to include
350          * extra cushion (application might react slowly to EPOLLOUT)
351          */
352         sndmem = ca_ops->sndbuf_expand ? ca_ops->sndbuf_expand(sk) : 2;
353         sndmem *= nr_segs * per_mss;
354
355         if (sk->sk_sndbuf < sndmem)
356                 sk->sk_sndbuf = min(sndmem, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_wmem[2]);
357 }
358
359 /* 2. Tuning advertised window (window_clamp, rcv_ssthresh)
360  *
361  * All tcp_full_space() is split to two parts: "network" buffer, allocated
362  * forward and advertised in receiver window (tp->rcv_wnd) and
363  * "application buffer", required to isolate scheduling/application
364  * latencies from network.
365  * window_clamp is maximal advertised window. It can be less than
366  * tcp_full_space(), in this case tcp_full_space() - window_clamp
367  * is reserved for "application" buffer. The less window_clamp is
368  * the smoother our behaviour from viewpoint of network, but the lower
369  * throughput and the higher sensitivity of the connection to losses. 8)
370  *
371  * rcv_ssthresh is more strict window_clamp used at "slow start"
372  * phase to predict further behaviour of this connection.
373  * It is used for two goals:
374  * - to enforce header prediction at sender, even when application
375  *   requires some significant "application buffer". It is check #1.
376  * - to prevent pruning of receive queue because of misprediction
377  *   of receiver window. Check #2.
378  *
379  * The scheme does not work when sender sends good segments opening
380  * window and then starts to feed us spaghetti. But it should work
381  * in common situations. Otherwise, we have to rely on queue collapsing.
382  */
383
384 /* Slow part of check#2. */
385 static int __tcp_grow_window(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
386 {
387         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
388         /* Optimize this! */
389         int truesize = tcp_win_from_space(sk, skb->truesize) >> 1;
390         int window = tcp_win_from_space(sk, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]) >> 1;
391
392         while (tp->rcv_ssthresh <= window) {
393                 if (truesize <= skb->len)
394                         return 2 * inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss;
395
396                 truesize >>= 1;
397                 window >>= 1;
398         }
399         return 0;
400 }
401
402 static void tcp_grow_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
403 {
404         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
405
406         /* Check #1 */
407         if (tp->rcv_ssthresh < tp->window_clamp &&
408             (int)tp->rcv_ssthresh < tcp_space(sk) &&
409             !tcp_under_memory_pressure(sk)) {
410                 int incr;
411
412                 /* Check #2. Increase window, if skb with such overhead
413                  * will fit to rcvbuf in future.
414                  */
415                 if (tcp_win_from_space(sk, skb->truesize) <= skb->len)
416                         incr = 2 * tp->advmss;
417                 else
418                         incr = __tcp_grow_window(sk, skb);
419
420                 if (incr) {
421                         incr = max_t(int, incr, 2 * skb->len);
422                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh + incr,
423                                                tp->window_clamp);
424                         inet_csk(sk)->icsk_ack.quick |= 1;
425                 }
426         }
427 }
428
429 /* 3. Try to fixup all. It is made immediately after connection enters
430  *    established state.
431  */
432 void tcp_init_buffer_space(struct sock *sk)
433 {
434         int tcp_app_win = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_app_win;
435         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
436         int maxwin;
437
438         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK))
439                 tcp_sndbuf_expand(sk);
440
441         tp->rcvq_space.space = min_t(u32, tp->rcv_wnd, TCP_INIT_CWND * tp->advmss);
442         tcp_mstamp_refresh(tp);
443         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
444         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
445
446         maxwin = tcp_full_space(sk);
447
448         if (tp->window_clamp >= maxwin) {
449                 tp->window_clamp = maxwin;
450
451                 if (tcp_app_win && maxwin > 4 * tp->advmss)
452                         tp->window_clamp = max(maxwin -
453                                                (maxwin >> tcp_app_win),
454                                                4 * tp->advmss);
455         }
456
457         /* Force reservation of one segment. */
458         if (tcp_app_win &&
459             tp->window_clamp > 2 * tp->advmss &&
460             tp->window_clamp + tp->advmss > maxwin)
461                 tp->window_clamp = max(2 * tp->advmss, maxwin - tp->advmss);
462
463         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, tp->window_clamp);
464         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
465 }
466
467 /* 4. Recalculate window clamp after socket hit its memory bounds. */
468 static void tcp_clamp_window(struct sock *sk)
469 {
470         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
471         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
472         struct net *net = sock_net(sk);
473
474         icsk->icsk_ack.quick = 0;
475
476         if (sk->sk_rcvbuf < net->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2] &&
477             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK) &&
478             !tcp_under_memory_pressure(sk) &&
479             sk_memory_allocated(sk) < sk_prot_mem_limits(sk, 0)) {
480                 sk->sk_rcvbuf = min(atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc),
481                                     net->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]);
482         }
483         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf)
484                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->window_clamp, 2U * tp->advmss);
485 }
486
487 /* Initialize RCV_MSS value.
488  * RCV_MSS is an our guess about MSS used by the peer.
489  * We haven't any direct information about the MSS.
490  * It's better to underestimate the RCV_MSS rather than overestimate.
491  * Overestimations make us ACKing less frequently than needed.
492  * Underestimations are more easy to detect and fix by tcp_measure_rcv_mss().
493  */
494 void tcp_initialize_rcv_mss(struct sock *sk)
495 {
496         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
497         unsigned int hint = min_t(unsigned int, tp->advmss, tp->mss_cache);
498
499         hint = min(hint, tp->rcv_wnd / 2);
500         hint = min(hint, TCP_MSS_DEFAULT);
501         hint = max(hint, TCP_MIN_MSS);
502
503         inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss = hint;
504 }
505 EXPORT_SYMBOL(tcp_initialize_rcv_mss);
506
507 /* Receiver "autotuning" code.
508  *
509  * The algorithm for RTT estimation w/o timestamps is based on
510  * Dynamic Right-Sizing (DRS) by Wu Feng and Mike Fisk of LANL.
511  * <http://public.lanl.gov/radiant/pubs.html#DRS>
512  *
513  * More detail on this code can be found at
514  * <http://staff.psc.edu/jheffner/>,
515  * though this reference is out of date.  A new paper
516  * is pending.
517  */
518 static void tcp_rcv_rtt_update(struct tcp_sock *tp, u32 sample, int win_dep)
519 {
520         u32 new_sample = tp->rcv_rtt_est.rtt_us;
521         long m = sample;
522
523         if (new_sample != 0) {
524                 /* If we sample in larger samples in the non-timestamp
525                  * case, we could grossly overestimate the RTT especially
526                  * with chatty applications or bulk transfer apps which
527                  * are stalled on filesystem I/O.
528                  *
529                  * Also, since we are only going for a minimum in the
530                  * non-timestamp case, we do not smooth things out
531                  * else with timestamps disabled convergence takes too
532                  * long.
533                  */
534                 if (!win_dep) {
535                         m -= (new_sample >> 3);
536                         new_sample += m;
537                 } else {
538                         m <<= 3;
539                         if (m < new_sample)
540                                 new_sample = m;
541                 }
542         } else {
543                 /* No previous measure. */
544                 new_sample = m << 3;
545         }
546
547         tp->rcv_rtt_est.rtt_us = new_sample;
548 }
549
550 static inline void tcp_rcv_rtt_measure(struct tcp_sock *tp)
551 {
552         u32 delta_us;
553
554         if (tp->rcv_rtt_est.time == 0)
555                 goto new_measure;
556         if (before(tp->rcv_nxt, tp->rcv_rtt_est.seq))
557                 return;
558         delta_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcv_rtt_est.time);
559         if (!delta_us)
560                 delta_us = 1;
561         tcp_rcv_rtt_update(tp, delta_us, 1);
562
563 new_measure:
564         tp->rcv_rtt_est.seq = tp->rcv_nxt + tp->rcv_wnd;
565         tp->rcv_rtt_est.time = tp->tcp_mstamp;
566 }
567
568 static inline void tcp_rcv_rtt_measure_ts(struct sock *sk,
569                                           const struct sk_buff *skb)
570 {
571         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
572
573         if (tp->rx_opt.rcv_tsecr == tp->rcv_rtt_last_tsecr)
574                 return;
575         tp->rcv_rtt_last_tsecr = tp->rx_opt.rcv_tsecr;
576
577         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq -
578             TCP_SKB_CB(skb)->seq >= inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss) {
579                 u32 delta = tcp_time_stamp(tp) - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
580                 u32 delta_us;
581
582                 if (!delta)
583                         delta = 1;
584                 delta_us = delta * (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
585                 tcp_rcv_rtt_update(tp, delta_us, 0);
586         }
587 }
588
589 /*
590  * This function should be called every time data is copied to user space.
591  * It calculates the appropriate TCP receive buffer space.
592  */
593 void tcp_rcv_space_adjust(struct sock *sk)
594 {
595         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
596         u32 copied;
597         int time;
598
599         trace_tcp_rcv_space_adjust(sk);
600
601         tcp_mstamp_refresh(tp);
602         time = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, tp->rcvq_space.time);
603         if (time < (tp->rcv_rtt_est.rtt_us >> 3) || tp->rcv_rtt_est.rtt_us == 0)
604                 return;
605
606         /* Number of bytes copied to user in last RTT */
607         copied = tp->copied_seq - tp->rcvq_space.seq;
608         if (copied <= tp->rcvq_space.space)
609                 goto new_measure;
610
611         /* A bit of theory :
612          * copied = bytes received in previous RTT, our base window
613          * To cope with packet losses, we need a 2x factor
614          * To cope with slow start, and sender growing its cwin by 100 %
615          * every RTT, we need a 4x factor, because the ACK we are sending
616          * now is for the next RTT, not the current one :
617          * <prev RTT . ><current RTT .. ><next RTT .... >
618          */
619
620         if (sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_moderate_rcvbuf &&
621             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK)) {
622                 int rcvmem, rcvbuf;
623                 u64 rcvwin, grow;
624
625                 /* minimal window to cope with packet losses, assuming
626                  * steady state. Add some cushion because of small variations.
627                  */
628                 rcvwin = ((u64)copied << 1) + 16 * tp->advmss;
629
630                 /* Accommodate for sender rate increase (eg. slow start) */
631                 grow = rcvwin * (copied - tp->rcvq_space.space);
632                 do_div(grow, tp->rcvq_space.space);
633                 rcvwin += (grow << 1);
634
635                 rcvmem = SKB_TRUESIZE(tp->advmss + MAX_TCP_HEADER);
636                 while (tcp_win_from_space(sk, rcvmem) < tp->advmss)
637                         rcvmem += 128;
638
639                 do_div(rcvwin, tp->advmss);
640                 rcvbuf = min_t(u64, rcvwin * rcvmem,
641                                sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_rmem[2]);
642                 if (rcvbuf > sk->sk_rcvbuf) {
643                         sk->sk_rcvbuf = rcvbuf;
644
645                         /* Make the window clamp follow along.  */
646                         tp->window_clamp = tcp_win_from_space(sk, rcvbuf);
647                 }
648         }
649         tp->rcvq_space.space = copied;
650
651 new_measure:
652         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
653         tp->rcvq_space.time = tp->tcp_mstamp;
654 }
655
656 /* There is something which you must keep in mind when you analyze the
657  * behavior of the tp->ato delayed ack timeout interval.  When a
658  * connection starts up, we want to ack as quickly as possible.  The
659  * problem is that "good" TCP's do slow start at the beginning of data
660  * transmission.  The means that until we send the first few ACK's the
661  * sender will sit on his end and only queue most of his data, because
662  * he can only send snd_cwnd unacked packets at any given time.  For
663  * each ACK we send, he increments snd_cwnd and transmits more of his
664  * queue.  -DaveM
665  */
666 static void tcp_event_data_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
667 {
668         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
669         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
670         u32 now;
671
672         inet_csk_schedule_ack(sk);
673
674         tcp_measure_rcv_mss(sk, skb);
675
676         tcp_rcv_rtt_measure(tp);
677
678         now = tcp_jiffies32;
679
680         if (!icsk->icsk_ack.ato) {
681                 /* The _first_ data packet received, initialize
682                  * delayed ACK engine.
683                  */
684                 tcp_incr_quickack(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
685                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
686         } else {
687                 int m = now - icsk->icsk_ack.lrcvtime;
688
689                 if (m <= TCP_ATO_MIN / 2) {
690                         /* The fastest case is the first. */
691                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + TCP_ATO_MIN / 2;
692                 } else if (m < icsk->icsk_ack.ato) {
693                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + m;
694                         if (icsk->icsk_ack.ato > icsk->icsk_rto)
695                                 icsk->icsk_ack.ato = icsk->icsk_rto;
696                 } else if (m > icsk->icsk_rto) {
697                         /* Too long gap. Apparently sender failed to
698                          * restart window, so that we send ACKs quickly.
699                          */
700                         tcp_incr_quickack(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
701                         sk_mem_reclaim(sk);
702                 }
703         }
704         icsk->icsk_ack.lrcvtime = now;
705
706         tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
707
708         if (skb->len >= 128)
709                 tcp_grow_window(sk, skb);
710 }
711
712 /* Called to compute a smoothed rtt estimate. The data fed to this
713  * routine either comes from timestamps, or from segments that were
714  * known _not_ to have been retransmitted [see Karn/Partridge
715  * Proceedings SIGCOMM 87]. The algorithm is from the SIGCOMM 88
716  * piece by Van Jacobson.
717  * NOTE: the next three routines used to be one big routine.
718  * To save cycles in the RFC 1323 implementation it was better to break
719  * it up into three procedures. -- erics
720  */
721 static void tcp_rtt_estimator(struct sock *sk, long mrtt_us)
722 {
723         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
724         long m = mrtt_us; /* RTT */
725         u32 srtt = tp->srtt_us;
726
727         /*      The following amusing code comes from Jacobson's
728          *      article in SIGCOMM '88.  Note that rtt and mdev
729          *      are scaled versions of rtt and mean deviation.
730          *      This is designed to be as fast as possible
731          *      m stands for "measurement".
732          *
733          *      On a 1990 paper the rto value is changed to:
734          *      RTO = rtt + 4 * mdev
735          *
736          * Funny. This algorithm seems to be very broken.
737          * These formulae increase RTO, when it should be decreased, increase
738          * too slowly, when it should be increased quickly, decrease too quickly
739          * etc. I guess in BSD RTO takes ONE value, so that it is absolutely
740          * does not matter how to _calculate_ it. Seems, it was trap
741          * that VJ failed to avoid. 8)
742          */
743         if (srtt != 0) {
744                 m -= (srtt >> 3);       /* m is now error in rtt est */
745                 srtt += m;              /* rtt = 7/8 rtt + 1/8 new */
746                 if (m < 0) {
747                         m = -m;         /* m is now abs(error) */
748                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
749                         /* This is similar to one of Eifel findings.
750                          * Eifel blocks mdev updates when rtt decreases.
751                          * This solution is a bit different: we use finer gain
752                          * for mdev in this case (alpha*beta).
753                          * Like Eifel it also prevents growth of rto,
754                          * but also it limits too fast rto decreases,
755                          * happening in pure Eifel.
756                          */
757                         if (m > 0)
758                                 m >>= 3;
759                 } else {
760                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
761                 }
762                 tp->mdev_us += m;               /* mdev = 3/4 mdev + 1/4 new */
763                 if (tp->mdev_us > tp->mdev_max_us) {
764                         tp->mdev_max_us = tp->mdev_us;
765                         if (tp->mdev_max_us > tp->rttvar_us)
766                                 tp->rttvar_us = tp->mdev_max_us;
767                 }
768                 if (after(tp->snd_una, tp->rtt_seq)) {
769                         if (tp->mdev_max_us < tp->rttvar_us)
770                                 tp->rttvar_us -= (tp->rttvar_us - tp->mdev_max_us) >> 2;
771                         tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
772                         tp->mdev_max_us = tcp_rto_min_us(sk);
773                 }
774         } else {
775                 /* no previous measure. */
776                 srtt = m << 3;          /* take the measured time to be rtt */
777                 tp->mdev_us = m << 1;   /* make sure rto = 3*rtt */
778                 tp->rttvar_us = max(tp->mdev_us, tcp_rto_min_us(sk));
779                 tp->mdev_max_us = tp->rttvar_us;
780                 tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
781         }
782         tp->srtt_us = max(1U, srtt);
783 }
784
785 static void tcp_update_pacing_rate(struct sock *sk)
786 {
787         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
788         u64 rate;
789
790         /* set sk_pacing_rate to 200 % of current rate (mss * cwnd / srtt) */
791         rate = (u64)tp->mss_cache * ((USEC_PER_SEC / 100) << 3);
792
793         /* current rate is (cwnd * mss) / srtt
794          * In Slow Start [1], set sk_pacing_rate to 200 % the current rate.
795          * In Congestion Avoidance phase, set it to 120 % the current rate.
796          *
797          * [1] : Normal Slow Start condition is (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh)
798          *       If snd_cwnd >= (tp->snd_ssthresh / 2), we are approaching
799          *       end of slow start and should slow down.
800          */
801         if (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh / 2)
802                 rate *= sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_pacing_ss_ratio;
803         else
804                 rate *= sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_pacing_ca_ratio;
805
806         rate *= max(tp->snd_cwnd, tp->packets_out);
807
808         if (likely(tp->srtt_us))
809                 do_div(rate, tp->srtt_us);
810
811         /* WRITE_ONCE() is needed because sch_fq fetches sk_pacing_rate
812          * without any lock. We want to make sure compiler wont store
813          * intermediate values in this location.
814          */
815         WRITE_ONCE(sk->sk_pacing_rate, min_t(u64, rate,
816                                              sk->sk_max_pacing_rate));
817 }
818
819 /* Calculate rto without backoff.  This is the second half of Van Jacobson's
820  * routine referred to above.
821  */
822 static void tcp_set_rto(struct sock *sk)
823 {
824         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
825         /* Old crap is replaced with new one. 8)
826          *
827          * More seriously:
828          * 1. If rtt variance happened to be less 50msec, it is hallucination.
829          *    It cannot be less due to utterly erratic ACK generation made
830          *    at least by solaris and freebsd. "Erratic ACKs" has _nothing_
831          *    to do with delayed acks, because at cwnd>2 true delack timeout
832          *    is invisible. Actually, Linux-2.4 also generates erratic
833          *    ACKs in some circumstances.
834          */
835         inet_csk(sk)->icsk_rto = __tcp_set_rto(tp);
836
837         /* 2. Fixups made earlier cannot be right.
838          *    If we do not estimate RTO correctly without them,
839          *    all the algo is pure shit and should be replaced
840          *    with correct one. It is exactly, which we pretend to do.
841          */
842
843         /* NOTE: clamping at TCP_RTO_MIN is not required, current algo
844          * guarantees that rto is higher.
845          */
846         tcp_bound_rto(sk);
847 }
848
849 __u32 tcp_init_cwnd(const struct tcp_sock *tp, const struct dst_entry *dst)
850 {
851         __u32 cwnd = (dst ? dst_metric(dst, RTAX_INITCWND) : 0);
852
853         if (!cwnd)
854                 cwnd = TCP_INIT_CWND;
855         return min_t(__u32, cwnd, tp->snd_cwnd_clamp);
856 }
857
858 /* Take a notice that peer is sending D-SACKs */
859 static void tcp_dsack_seen(struct tcp_sock *tp)
860 {
861         tp->rx_opt.sack_ok |= TCP_DSACK_SEEN;
862         tp->rack.dsack_seen = 1;
863         tp->dsack_dups++;
864 }
865
866 /* It's reordering when higher sequence was delivered (i.e. sacked) before
867  * some lower never-retransmitted sequence ("low_seq"). The maximum reordering
868  * distance is approximated in full-mss packet distance ("reordering").
869  */
870 static void tcp_check_sack_reordering(struct sock *sk, const u32 low_seq,
871                                       const int ts)
872 {
873         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
874         const u32 mss = tp->mss_cache;
875         u32 fack, metric;
876
877         fack = tcp_highest_sack_seq(tp);
878         if (!before(low_seq, fack))
879                 return;
880
881         metric = fack - low_seq;
882         if ((metric > tp->reordering * mss) && mss) {
883 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
884                 pr_debug("Disorder%d %d %u f%u s%u rr%d\n",
885                          tp->rx_opt.sack_ok, inet_csk(sk)->icsk_ca_state,
886                          tp->reordering,
887                          0,
888                          tp->sacked_out,
889                          tp->undo_marker ? tp->undo_retrans : 0);
890 #endif
891                 tp->reordering = min_t(u32, (metric + mss - 1) / mss,
892                                        sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_max_reordering);
893         }
894
895         /* This exciting event is worth to be remembered. 8) */
896         tp->reord_seen++;
897         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
898                       ts ? LINUX_MIB_TCPTSREORDER : LINUX_MIB_TCPSACKREORDER);
899 }
900
901 /* This must be called before lost_out is incremented */
902 static void tcp_verify_retransmit_hint(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
903 {
904         if (!tp->retransmit_skb_hint ||
905             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
906                    TCP_SKB_CB(tp->retransmit_skb_hint)->seq))
907                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
908 }
909
910 /* Sum the number of packets on the wire we have marked as lost.
911  * There are two cases we care about here:
912  * a) Packet hasn't been marked lost (nor retransmitted),
913  *    and this is the first loss.
914  * b) Packet has been marked both lost and retransmitted,
915  *    and this means we think it was lost again.
916  */
917 static void tcp_sum_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
918 {
919         __u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
920
921         if (!(sacked & TCPCB_LOST) ||
922             ((sacked & TCPCB_LOST) && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)))
923                 tp->lost += tcp_skb_pcount(skb);
924 }
925
926 static void tcp_skb_mark_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
927 {
928         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
929                 tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
930
931                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
932                 tcp_sum_lost(tp, skb);
933                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
934         }
935 }
936
937 void tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
938 {
939         tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
940
941         tcp_sum_lost(tp, skb);
942         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
943                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
944                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
945         }
946 }
947
948 /* This procedure tags the retransmission queue when SACKs arrive.
949  *
950  * We have three tag bits: SACKED(S), RETRANS(R) and LOST(L).
951  * Packets in queue with these bits set are counted in variables
952  * sacked_out, retrans_out and lost_out, correspondingly.
953  *
954  * Valid combinations are:
955  * Tag  InFlight        Description
956  * 0    1               - orig segment is in flight.
957  * S    0               - nothing flies, orig reached receiver.
958  * L    0               - nothing flies, orig lost by net.
959  * R    2               - both orig and retransmit are in flight.
960  * L|R  1               - orig is lost, retransmit is in flight.
961  * S|R  1               - orig reached receiver, retrans is still in flight.
962  * (L|S|R is logically valid, it could occur when L|R is sacked,
963  *  but it is equivalent to plain S and code short-curcuits it to S.
964  *  L|S is logically invalid, it would mean -1 packet in flight 8))
965  *
966  * These 6 states form finite state machine, controlled by the following events:
967  * 1. New ACK (+SACK) arrives. (tcp_sacktag_write_queue())
968  * 2. Retransmission. (tcp_retransmit_skb(), tcp_xmit_retransmit_queue())
969  * 3. Loss detection event of two flavors:
970  *      A. Scoreboard estimator decided the packet is lost.
971  *         A'. Reno "three dupacks" marks head of queue lost.
972  *      B. SACK arrives sacking SND.NXT at the moment, when the
973  *         segment was retransmitted.
974  * 4. D-SACK added new rule: D-SACK changes any tag to S.
975  *
976  * It is pleasant to note, that state diagram turns out to be commutative,
977  * so that we are allowed not to be bothered by order of our actions,
978  * when multiple events arrive simultaneously. (see the function below).
979  *
980  * Reordering detection.
981  * --------------------
982  * Reordering metric is maximal distance, which a packet can be displaced
983  * in packet stream. With SACKs we can estimate it:
984  *
985  * 1. SACK fills old hole and the corresponding segment was not
986  *    ever retransmitted -> reordering. Alas, we cannot use it
987  *    when segment was retransmitted.
988  * 2. The last flaw is solved with D-SACK. D-SACK arrives
989  *    for retransmitted and already SACKed segment -> reordering..
990  * Both of these heuristics are not used in Loss state, when we cannot
991  * account for retransmits accurately.
992  *
993  * SACK block validation.
994  * ----------------------
995  *
996  * SACK block range validation checks that the received SACK block fits to
997  * the expected sequence limits, i.e., it is between SND.UNA and SND.NXT.
998  * Note that SND.UNA is not included to the range though being valid because
999  * it means that the receiver is rather inconsistent with itself reporting
1000  * SACK reneging when it should advance SND.UNA. Such SACK block this is
1001  * perfectly valid, however, in light of RFC2018 which explicitly states
1002  * that "SACK block MUST reflect the newest segment.  Even if the newest
1003  * segment is going to be discarded ...", not that it looks very clever
1004  * in case of head skb. Due to potentional receiver driven attacks, we
1005  * choose to avoid immediate execution of a walk in write queue due to
1006  * reneging and defer head skb's loss recovery to standard loss recovery
1007  * procedure that will eventually trigger (nothing forbids us doing this).
1008  *
1009  * Implements also blockage to start_seq wrap-around. Problem lies in the
1010  * fact that though start_seq (s) is before end_seq (i.e., not reversed),
1011  * there's no guarantee that it will be before snd_nxt (n). The problem
1012  * happens when start_seq resides between end_seq wrap (e_w) and snd_nxt
1013  * wrap (s_w):
1014  *
1015  *         <- outs wnd ->                          <- wrapzone ->
1016  *         u     e      n                         u_w   e_w  s n_w
1017  *         |     |      |                          |     |   |  |
1018  * |<------------+------+----- TCP seqno space --------------+---------->|
1019  * ...-- <2^31 ->|                                           |<--------...
1020  * ...---- >2^31 ------>|                                    |<--------...
1021  *
1022  * Current code wouldn't be vulnerable but it's better still to discard such
1023  * crazy SACK blocks. Doing this check for start_seq alone closes somewhat
1024  * similar case (end_seq after snd_nxt wrap) as earlier reversed check in
1025  * snd_nxt wrap -> snd_una region will then become "well defined", i.e.,
1026  * equal to the ideal case (infinite seqno space without wrap caused issues).
1027  *
1028  * With D-SACK the lower bound is extended to cover sequence space below
1029  * SND.UNA down to undo_marker, which is the last point of interest. Yet
1030  * again, D-SACK block must not to go across snd_una (for the same reason as
1031  * for the normal SACK blocks, explained above). But there all simplicity
1032  * ends, TCP might receive valid D-SACKs below that. As long as they reside
1033  * fully below undo_marker they do not affect behavior in anyway and can
1034  * therefore be safely ignored. In rare cases (which are more or less
1035  * theoretical ones), the D-SACK will nicely cross that boundary due to skb
1036  * fragmentation and packet reordering past skb's retransmission. To consider
1037  * them correctly, the acceptable range must be extended even more though
1038  * the exact amount is rather hard to quantify. However, tp->max_window can
1039  * be used as an exaggerated estimate.
1040  */
1041 static bool tcp_is_sackblock_valid(struct tcp_sock *tp, bool is_dsack,
1042                                    u32 start_seq, u32 end_seq)
1043 {
1044         /* Too far in future, or reversed (interpretation is ambiguous) */
1045         if (after(end_seq, tp->snd_nxt) || !before(start_seq, end_seq))
1046                 return false;
1047
1048         /* Nasty start_seq wrap-around check (see comments above) */
1049         if (!before(start_seq, tp->snd_nxt))
1050                 return false;
1051
1052         /* In outstanding window? ...This is valid exit for D-SACKs too.
1053          * start_seq == snd_una is non-sensical (see comments above)
1054          */
1055         if (after(start_seq, tp->snd_una))
1056                 return true;
1057
1058         if (!is_dsack || !tp->undo_marker)
1059                 return false;
1060
1061         /* ...Then it's D-SACK, and must reside below snd_una completely */
1062         if (after(end_seq, tp->snd_una))
1063                 return false;
1064
1065         if (!before(start_seq, tp->undo_marker))
1066                 return true;
1067
1068         /* Too old */
1069         if (!after(end_seq, tp->undo_marker))
1070                 return false;
1071
1072         /* Undo_marker boundary crossing (overestimates a lot). Known already:
1073          *   start_seq < undo_marker and end_seq >= undo_marker.
1074          */
1075         return !before(start_seq, end_seq - tp->max_window);
1076 }
1077
1078 static bool tcp_check_dsack(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1079                             struct tcp_sack_block_wire *sp, int num_sacks,
1080                             u32 prior_snd_una)
1081 {
1082         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1083         u32 start_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].start_seq);
1084         u32 end_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].end_seq);
1085         bool dup_sack = false;
1086
1087         if (before(start_seq_0, TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq)) {
1088                 dup_sack = true;
1089                 tcp_dsack_seen(tp);
1090                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECV);
1091         } else if (num_sacks > 1) {
1092                 u32 end_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].end_seq);
1093                 u32 start_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].start_seq);
1094
1095                 if (!after(end_seq_0, end_seq_1) &&
1096                     !before(start_seq_0, start_seq_1)) {
1097                         dup_sack = true;
1098                         tcp_dsack_seen(tp);
1099                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
1100                                         LINUX_MIB_TCPDSACKOFORECV);
1101                 }
1102         }
1103
1104         /* D-SACK for already forgotten data... Do dumb counting. */
1105         if (dup_sack && tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1106             !after(end_seq_0, prior_snd_una) &&
1107             after(end_seq_0, tp->undo_marker))
1108                 tp->undo_retrans--;
1109
1110         return dup_sack;
1111 }
1112
1113 struct tcp_sacktag_state {
1114         u32     reord;
1115         /* Timestamps for earliest and latest never-retransmitted segment
1116          * that was SACKed. RTO needs the earliest RTT to stay conservative,
1117          * but congestion control should still get an accurate delay signal.
1118          */
1119         u64     first_sackt;
1120         u64     last_sackt;
1121         struct rate_sample *rate;
1122         int     flag;
1123         unsigned int mss_now;
1124 };
1125
1126 /* Check if skb is fully within the SACK block. In presence of GSO skbs,
1127  * the incoming SACK may not exactly match but we can find smaller MSS
1128  * aligned portion of it that matches. Therefore we might need to fragment
1129  * which may fail and creates some hassle (caller must handle error case
1130  * returns).
1131  *
1132  * FIXME: this could be merged to shift decision code
1133  */
1134 static int tcp_match_skb_to_sack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1135                                   u32 start_seq, u32 end_seq)
1136 {
1137         int err;
1138         bool in_sack;
1139         unsigned int pkt_len;
1140         unsigned int mss;
1141
1142         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1143                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1144
1145         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1 && !in_sack &&
1146             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq)) {
1147                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1148                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1149
1150                 if (!in_sack) {
1151                         pkt_len = start_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1152                         if (pkt_len < mss)
1153                                 pkt_len = mss;
1154                 } else {
1155                         pkt_len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1156                         if (pkt_len < mss)
1157                                 return -EINVAL;
1158                 }
1159
1160                 /* Round if necessary so that SACKs cover only full MSSes
1161                  * and/or the remaining small portion (if present)
1162                  */
1163                 if (pkt_len > mss) {
1164                         unsigned int new_len = (pkt_len / mss) * mss;
1165                         if (!in_sack && new_len < pkt_len)
1166                                 new_len += mss;
1167                         pkt_len = new_len;
1168                 }
1169
1170                 if (pkt_len >= skb->len && !in_sack)
1171                         return 0;
1172
1173                 err = tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
1174                                    pkt_len, mss, GFP_ATOMIC);
1175                 if (err < 0)
1176                         return err;
1177         }
1178
1179         return in_sack;
1180 }
1181
1182 /* Mark the given newly-SACKed range as such, adjusting counters and hints. */
1183 static u8 tcp_sacktag_one(struct sock *sk,
1184                           struct tcp_sacktag_state *state, u8 sacked,
1185                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1186                           int dup_sack, int pcount,
1187                           u64 xmit_time)
1188 {
1189         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1190
1191         /* Account D-SACK for retransmitted packet. */
1192         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1193                 if (tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1194                     after(end_seq, tp->undo_marker))
1195                         tp->undo_retrans--;
1196                 if ((sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) &&
1197                     before(start_seq, state->reord))
1198                                 state->reord = start_seq;
1199         }
1200
1201         /* Nothing to do; acked frame is about to be dropped (was ACKed). */
1202         if (!after(end_seq, tp->snd_una))
1203                 return sacked;
1204
1205         if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
1206                 tcp_rack_advance(tp, sacked, end_seq, xmit_time);
1207
1208                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1209                         /* If the segment is not tagged as lost,
1210                          * we do not clear RETRANS, believing
1211                          * that retransmission is still in flight.
1212                          */
1213                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1214                                 sacked &= ~(TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS);
1215                                 tp->lost_out -= pcount;
1216                                 tp->retrans_out -= pcount;
1217                         }
1218                 } else {
1219                         if (!(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1220                                 /* New sack for not retransmitted frame,
1221                                  * which was in hole. It is reordering.
1222                                  */
1223                                 if (before(start_seq,
1224                                            tcp_highest_sack_seq(tp)) &&
1225                                     before(start_seq, state->reord))
1226                                         state->reord = start_seq;
1227
1228                                 if (!after(end_seq, tp->high_seq))
1229                                         state->flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
1230                                 if (state->first_sackt == 0)
1231                                         state->first_sackt = xmit_time;
1232                                 state->last_sackt = xmit_time;
1233                         }
1234
1235                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1236                                 sacked &= ~TCPCB_LOST;
1237                                 tp->lost_out -= pcount;
1238                         }
1239                 }
1240
1241                 sacked |= TCPCB_SACKED_ACKED;
1242                 state->flag |= FLAG_DATA_SACKED;
1243                 tp->sacked_out += pcount;
1244                 tp->delivered += pcount;  /* Out-of-order packets delivered */
1245
1246                 /* Lost marker hint past SACKed? Tweak RFC3517 cnt */
1247                 if (tp->lost_skb_hint &&
1248                     before(start_seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq))
1249                         tp->lost_cnt_hint += pcount;
1250         }
1251
1252         /* D-SACK. We can detect redundant retransmission in S|R and plain R
1253          * frames and clear it. undo_retrans is decreased above, L|R frames
1254          * are accounted above as well.
1255          */
1256         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)) {
1257                 sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1258                 tp->retrans_out -= pcount;
1259         }
1260
1261         return sacked;
1262 }
1263
1264 /* Shift newly-SACKed bytes from this skb to the immediately previous
1265  * already-SACKed sk_buff. Mark the newly-SACKed bytes as such.
1266  */
1267 static bool tcp_shifted_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *prev,
1268                             struct sk_buff *skb,
1269                             struct tcp_sacktag_state *state,
1270                             unsigned int pcount, int shifted, int mss,
1271                             bool dup_sack)
1272 {
1273         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1274         u32 start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;   /* start of newly-SACKed */
1275         u32 end_seq = start_seq + shifted;      /* end of newly-SACKed */
1276
1277         BUG_ON(!pcount);
1278
1279         /* Adjust counters and hints for the newly sacked sequence
1280          * range but discard the return value since prev is already
1281          * marked. We must tag the range first because the seq
1282          * advancement below implicitly advances
1283          * tcp_highest_sack_seq() when skb is highest_sack.
1284          */
1285         tcp_sacktag_one(sk, state, TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1286                         start_seq, end_seq, dup_sack, pcount,
1287                         tcp_skb_timestamp_us(skb));
1288         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1289
1290         if (skb == tp->lost_skb_hint)
1291                 tp->lost_cnt_hint += pcount;
1292
1293         TCP_SKB_CB(prev)->end_seq += shifted;
1294         TCP_SKB_CB(skb)->seq += shifted;
1295
1296         tcp_skb_pcount_add(prev, pcount);
1297         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) < pcount);
1298         tcp_skb_pcount_add(skb, -pcount);
1299
1300         /* When we're adding to gso_segs == 1, gso_size will be zero,
1301          * in theory this shouldn't be necessary but as long as DSACK
1302          * code can come after this skb later on it's better to keep
1303          * setting gso_size to something.
1304          */
1305         if (!TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size)
1306                 TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size = mss;
1307
1308         /* CHECKME: To clear or not to clear? Mimics normal skb currently */
1309         if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1310                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1311
1312         /* Difference in this won't matter, both ACKed by the same cumul. ACK */
1313         TCP_SKB_CB(prev)->sacked |= (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS);
1314
1315         if (skb->len > 0) {
1316                 BUG_ON(!tcp_skb_pcount(skb));
1317                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTED);
1318                 return false;
1319         }
1320
1321         /* Whole SKB was eaten :-) */
1322
1323         if (skb == tp->retransmit_skb_hint)
1324                 tp->retransmit_skb_hint = prev;
1325         if (skb == tp->lost_skb_hint) {
1326                 tp->lost_skb_hint = prev;
1327                 tp->lost_cnt_hint -= tcp_skb_pcount(prev);
1328         }
1329
1330         TCP_SKB_CB(prev)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1331         TCP_SKB_CB(prev)->eor = TCP_SKB_CB(skb)->eor;
1332         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1333                 TCP_SKB_CB(prev)->end_seq++;
1334
1335         if (skb == tcp_highest_sack(sk))
1336                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1337
1338         tcp_skb_collapse_tstamp(prev, skb);
1339         if (unlikely(TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp))
1340                 TCP_SKB_CB(prev)->tx.delivered_mstamp = 0;
1341
1342         tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
1343
1344         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKMERGED);
1345
1346         return true;
1347 }
1348
1349 /* I wish gso_size would have a bit more sane initialization than
1350  * something-or-zero which complicates things
1351  */
1352 static int tcp_skb_seglen(const struct sk_buff *skb)
1353 {
1354         return tcp_skb_pcount(skb) == 1 ? skb->len : tcp_skb_mss(skb);
1355 }
1356
1357 /* Shifting pages past head area doesn't work */
1358 static int skb_can_shift(const struct sk_buff *skb)
1359 {
1360         return !skb_headlen(skb) && skb_is_nonlinear(skb);
1361 }
1362
1363 /* Try collapsing SACK blocks spanning across multiple skbs to a single
1364  * skb.
1365  */
1366 static struct sk_buff *tcp_shift_skb_data(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1367                                           struct tcp_sacktag_state *state,
1368                                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1369                                           bool dup_sack)
1370 {
1371         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1372         struct sk_buff *prev;
1373         int mss;
1374         int pcount = 0;
1375         int len;
1376         int in_sack;
1377
1378         /* Normally R but no L won't result in plain S */
1379         if (!dup_sack &&
1380             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS)) == TCPCB_SACKED_RETRANS)
1381                 goto fallback;
1382         if (!skb_can_shift(skb))
1383                 goto fallback;
1384         /* This frame is about to be dropped (was ACKed). */
1385         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1386                 goto fallback;
1387
1388         /* Can only happen with delayed DSACK + discard craziness */
1389         prev = skb_rb_prev(skb);
1390         if (!prev)
1391                 goto fallback;
1392
1393         if ((TCP_SKB_CB(prev)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED)
1394                 goto fallback;
1395
1396         if (!tcp_skb_can_collapse_to(prev))
1397                 goto fallback;
1398
1399         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1400                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1401
1402         if (in_sack) {
1403                 len = skb->len;
1404                 pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1405                 mss = tcp_skb_seglen(skb);
1406
1407                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1408                  * drop this restriction as unnecessary
1409                  */
1410                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1411                         goto fallback;
1412         } else {
1413                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq))
1414                         goto noop;
1415                 /* CHECKME: This is non-MSS split case only?, this will
1416                  * cause skipped skbs due to advancing loop btw, original
1417                  * has that feature too
1418                  */
1419                 if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1420                         goto noop;
1421
1422                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1423                 if (!in_sack) {
1424                         /* TODO: head merge to next could be attempted here
1425                          * if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end_seq)),
1426                          * though it might not be worth of the additional hassle
1427                          *
1428                          * ...we can probably just fallback to what was done
1429                          * previously. We could try merging non-SACKed ones
1430                          * as well but it probably isn't going to buy off
1431                          * because later SACKs might again split them, and
1432                          * it would make skb timestamp tracking considerably
1433                          * harder problem.
1434                          */
1435                         goto fallback;
1436                 }
1437
1438                 len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1439                 BUG_ON(len < 0);
1440                 BUG_ON(len > skb->len);
1441
1442                 /* MSS boundaries should be honoured or else pcount will
1443                  * severely break even though it makes things bit trickier.
1444                  * Optimize common case to avoid most of the divides
1445                  */
1446                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1447
1448                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1449                  * drop this restriction as unnecessary
1450                  */
1451                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1452                         goto fallback;
1453
1454                 if (len == mss) {
1455                         pcount = 1;
1456                 } else if (len < mss) {
1457                         goto noop;
1458                 } else {
1459                         pcount = len / mss;
1460                         len = pcount * mss;
1461                 }
1462         }
1463
1464         /* tcp_sacktag_one() won't SACK-tag ranges below snd_una */
1465         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->seq + len, tp->snd_una))
1466                 goto fallback;
1467
1468         if (!skb_shift(prev, skb, len))
1469                 goto fallback;
1470         if (!tcp_shifted_skb(sk, prev, skb, state, pcount, len, mss, dup_sack))
1471                 goto out;
1472
1473         /* Hole filled allows collapsing with the next as well, this is very
1474          * useful when hole on every nth skb pattern happens
1475          */
1476         skb = skb_rb_next(prev);
1477         if (!skb)
1478                 goto out;
1479
1480         if (!skb_can_shift(skb) ||
1481             ((TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED) ||
1482             (mss != tcp_skb_seglen(skb)))
1483                 goto out;
1484
1485         len = skb->len;
1486         if (skb_shift(prev, skb, len)) {
1487                 pcount += tcp_skb_pcount(skb);
1488                 tcp_shifted_skb(sk, prev, skb, state, tcp_skb_pcount(skb),
1489                                 len, mss, 0);
1490         }
1491
1492 out:
1493         return prev;
1494
1495 noop:
1496         return skb;
1497
1498 fallback:
1499         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTFALLBACK);
1500         return NULL;
1501 }
1502
1503 static struct sk_buff *tcp_sacktag_walk(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1504                                         struct tcp_sack_block *next_dup,
1505                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1506                                         u32 start_seq, u32 end_seq,
1507                                         bool dup_sack_in)
1508 {
1509         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1510         struct sk_buff *tmp;
1511
1512         skb_rbtree_walk_from(skb) {
1513                 int in_sack = 0;
1514                 bool dup_sack = dup_sack_in;
1515
1516                 /* queue is in-order => we can short-circuit the walk early */
1517                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq))
1518                         break;
1519
1520                 if (next_dup  &&
1521                     before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, next_dup->end_seq)) {
1522                         in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1523                                                         next_dup->start_seq,
1524                                                         next_dup->end_seq);
1525                         if (in_sack > 0)
1526                                 dup_sack = true;
1527                 }
1528
1529                 /* skb reference here is a bit tricky to get right, since
1530                  * shifting can eat and free both this skb and the next,
1531                  * so not even _safe variant of the loop is enough.
1532                  */
1533                 if (in_sack <= 0) {
1534                         tmp = tcp_shift_skb_data(sk, skb, state,
1535                                                  start_seq, end_seq, dup_sack);
1536                         if (tmp) {
1537                                 if (tmp != skb) {
1538                                         skb = tmp;
1539                                         continue;
1540                                 }
1541
1542                                 in_sack = 0;
1543                         } else {
1544                                 in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1545                                                                 start_seq,
1546                                                                 end_seq);
1547                         }
1548                 }
1549
1550                 if (unlikely(in_sack < 0))
1551                         break;
1552
1553                 if (in_sack) {
1554                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked =
1555                                 tcp_sacktag_one(sk,
1556                                                 state,
1557                                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1558                                                 TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1559                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq,
1560                                                 dup_sack,
1561                                                 tcp_skb_pcount(skb),
1562                                                 tcp_skb_timestamp_us(skb));
1563                         tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, state->rate);
1564                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1565                                 list_del_init(&skb->tcp_tsorted_anchor);
1566
1567                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1568                                     tcp_highest_sack_seq(tp)))
1569                                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1570                 }
1571         }
1572         return skb;
1573 }
1574
1575 static struct sk_buff *tcp_sacktag_bsearch(struct sock *sk,
1576                                            struct tcp_sacktag_state *state,
1577                                            u32 seq)
1578 {
1579         struct rb_node *parent, **p = &sk->tcp_rtx_queue.rb_node;
1580         struct sk_buff *skb;
1581
1582         while (*p) {
1583                 parent = *p;
1584                 skb = rb_to_skb(parent);
1585                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq)) {
1586                         p = &parent->rb_left;
1587                         continue;
1588                 }
1589                 if (!before(seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
1590                         p = &parent->rb_right;
1591                         continue;
1592                 }
1593                 return skb;
1594         }
1595         return NULL;
1596 }
1597
1598 static struct sk_buff *tcp_sacktag_skip(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1599                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1600                                         u32 skip_to_seq)
1601 {
1602         if (skb && after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, skip_to_seq))
1603                 return skb;
1604
1605         return tcp_sacktag_bsearch(sk, state, skip_to_seq);
1606 }
1607
1608 static struct sk_buff *tcp_maybe_skipping_dsack(struct sk_buff *skb,
1609                                                 struct sock *sk,
1610                                                 struct tcp_sack_block *next_dup,
1611                                                 struct tcp_sacktag_state *state,
1612                                                 u32 skip_to_seq)
1613 {
1614         if (!next_dup)
1615                 return skb;
1616
1617         if (before(next_dup->start_seq, skip_to_seq)) {
1618                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, next_dup->start_seq);
1619                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, NULL, state,
1620                                        next_dup->start_seq, next_dup->end_seq,
1621                                        1);
1622         }
1623
1624         return skb;
1625 }
1626
1627 static int tcp_sack_cache_ok(const struct tcp_sock *tp, const struct tcp_sack_block *cache)
1628 {
1629         return cache < tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1630 }
1631
1632 static int
1633 tcp_sacktag_write_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1634                         u32 prior_snd_una, struct tcp_sacktag_state *state)
1635 {
1636         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1637         const unsigned char *ptr = (skb_transport_header(ack_skb) +
1638                                     TCP_SKB_CB(ack_skb)->sacked);
1639         struct tcp_sack_block_wire *sp_wire = (struct tcp_sack_block_wire *)(ptr+2);
1640         struct tcp_sack_block sp[TCP_NUM_SACKS];
1641         struct tcp_sack_block *cache;
1642         struct sk_buff *skb;
1643         int num_sacks = min(TCP_NUM_SACKS, (ptr[1] - TCPOLEN_SACK_BASE) >> 3);
1644         int used_sacks;
1645         bool found_dup_sack = false;
1646         int i, j;
1647         int first_sack_index;
1648
1649         state->flag = 0;
1650         state->reord = tp->snd_nxt;
1651
1652         if (!tp->sacked_out)
1653                 tcp_highest_sack_reset(sk);
1654
1655         found_dup_sack = tcp_check_dsack(sk, ack_skb, sp_wire,
1656                                          num_sacks, prior_snd_una);
1657         if (found_dup_sack) {
1658                 state->flag |= FLAG_DSACKING_ACK;
1659                 tp->delivered++; /* A spurious retransmission is delivered */
1660         }
1661
1662         /* Eliminate too old ACKs, but take into
1663          * account more or less fresh ones, they can
1664          * contain valid SACK info.
1665          */
1666         if (before(TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq, prior_snd_una - tp->max_window))
1667                 return 0;
1668
1669         if (!tp->packets_out)
1670                 goto out;
1671
1672         used_sacks = 0;
1673         first_sack_index = 0;
1674         for (i = 0; i < num_sacks; i++) {
1675                 bool dup_sack = !i && found_dup_sack;
1676
1677                 sp[used_sacks].start_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].start_seq);
1678                 sp[used_sacks].end_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].end_seq);
1679
1680                 if (!tcp_is_sackblock_valid(tp, dup_sack,
1681                                             sp[used_sacks].start_seq,
1682                                             sp[used_sacks].end_seq)) {
1683                         int mib_idx;
1684
1685                         if (dup_sack) {
1686                                 if (!tp->undo_marker)
1687                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDNOUNDO;
1688                                 else
1689                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDOLD;
1690                         } else {
1691                                 /* Don't count olds caused by ACK reordering */
1692                                 if ((TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq != tp->snd_una) &&
1693                                     !after(sp[used_sacks].end_seq, tp->snd_una))
1694                                         continue;
1695                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKDISCARD;
1696                         }
1697
1698                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
1699                         if (i == 0)
1700                                 first_sack_index = -1;
1701                         continue;
1702                 }
1703
1704                 /* Ignore very old stuff early */
1705                 if (!after(sp[used_sacks].end_seq, prior_snd_una))
1706                         continue;
1707
1708                 used_sacks++;
1709         }
1710
1711         /* order SACK blocks to allow in order walk of the retrans queue */
1712         for (i = used_sacks - 1; i > 0; i--) {
1713                 for (j = 0; j < i; j++) {
1714                         if (after(sp[j].start_seq, sp[j + 1].start_seq)) {
1715                                 swap(sp[j], sp[j + 1]);
1716
1717                                 /* Track where the first SACK block goes to */
1718                                 if (j == first_sack_index)
1719                                         first_sack_index = j + 1;
1720                         }
1721                 }
1722         }
1723
1724         state->mss_now = tcp_current_mss(sk);
1725         skb = NULL;
1726         i = 0;
1727
1728         if (!tp->sacked_out) {
1729                 /* It's already past, so skip checking against it */
1730                 cache = tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1731         } else {
1732                 cache = tp->recv_sack_cache;
1733                 /* Skip empty blocks in at head of the cache */
1734                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !cache->start_seq &&
1735                        !cache->end_seq)
1736                         cache++;
1737         }
1738
1739         while (i < used_sacks) {
1740                 u32 start_seq = sp[i].start_seq;
1741                 u32 end_seq = sp[i].end_seq;
1742                 bool dup_sack = (found_dup_sack && (i == first_sack_index));
1743                 struct tcp_sack_block *next_dup = NULL;
1744
1745                 if (found_dup_sack && ((i + 1) == first_sack_index))
1746                         next_dup = &sp[i + 1];
1747
1748                 /* Skip too early cached blocks */
1749                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) &&
1750                        !before(start_seq, cache->end_seq))
1751                         cache++;
1752
1753                 /* Can skip some work by looking recv_sack_cache? */
1754                 if (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !dup_sack &&
1755                     after(end_seq, cache->start_seq)) {
1756
1757                         /* Head todo? */
1758                         if (before(start_seq, cache->start_seq)) {
1759                                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state,
1760                                                        start_seq);
1761                                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup,
1762                                                        state,
1763                                                        start_seq,
1764                                                        cache->start_seq,
1765                                                        dup_sack);
1766                         }
1767
1768                         /* Rest of the block already fully processed? */
1769                         if (!after(end_seq, cache->end_seq))
1770                                 goto advance_sp;
1771
1772                         skb = tcp_maybe_skipping_dsack(skb, sk, next_dup,
1773                                                        state,
1774                                                        cache->end_seq);
1775
1776                         /* ...tail remains todo... */
1777                         if (tcp_highest_sack_seq(tp) == cache->end_seq) {
1778                                 /* ...but better entrypoint exists! */
1779                                 skb = tcp_highest_sack(sk);
1780                                 if (!skb)
1781                                         break;
1782                                 cache++;
1783                                 goto walk;
1784                         }
1785
1786                         skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, cache->end_seq);
1787                         /* Check overlap against next cached too (past this one already) */
1788                         cache++;
1789                         continue;
1790                 }
1791
1792                 if (!before(start_seq, tcp_highest_sack_seq(tp))) {
1793                         skb = tcp_highest_sack(sk);
1794                         if (!skb)
1795                                 break;
1796                 }
1797                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, start_seq);
1798
1799 walk:
1800                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup, state,
1801                                        start_seq, end_seq, dup_sack);
1802
1803 advance_sp:
1804                 i++;
1805         }
1806
1807         /* Clear the head of the cache sack blocks so we can skip it next time */
1808         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache) - used_sacks; i++) {
1809                 tp->recv_sack_cache[i].start_seq = 0;
1810                 tp->recv_sack_cache[i].end_seq = 0;
1811         }
1812         for (j = 0; j < used_sacks; j++)
1813                 tp->recv_sack_cache[i++] = sp[j];
1814
1815         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss || tp->undo_marker)
1816                 tcp_check_sack_reordering(sk, state->reord, 0);
1817
1818         tcp_verify_left_out(tp);
1819 out:
1820
1821 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
1822         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
1823         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
1824         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
1825         WARN_ON((int)tcp_packets_in_flight(tp) < 0);
1826 #endif
1827         return state->flag;
1828 }
1829
1830 /* Limits sacked_out so that sum with lost_out isn't ever larger than
1831  * packets_out. Returns false if sacked_out adjustement wasn't necessary.
1832  */
1833 static bool tcp_limit_reno_sacked(struct tcp_sock *tp)
1834 {
1835         u32 holes;
1836
1837         holes = max(tp->lost_out, 1U);
1838         holes = min(holes, tp->packets_out);
1839
1840         if ((tp->sacked_out + holes) > tp->packets_out) {
1841                 tp->sacked_out = tp->packets_out - holes;
1842                 return true;
1843         }
1844         return false;
1845 }
1846
1847 /* If we receive more dupacks than we expected counting segments
1848  * in assumption of absent reordering, interpret this as reordering.
1849  * The only another reason could be bug in receiver TCP.
1850  */
1851 static void tcp_check_reno_reordering(struct sock *sk, const int addend)
1852 {
1853         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1854
1855         if (!tcp_limit_reno_sacked(tp))
1856                 return;
1857
1858         tp->reordering = min_t(u32, tp->packets_out + addend,
1859                                sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_max_reordering);
1860         tp->reord_seen++;
1861         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRENOREORDER);
1862 }
1863
1864 /* Emulate SACKs for SACKless connection: account for a new dupack. */
1865
1866 static void tcp_add_reno_sack(struct sock *sk)
1867 {
1868         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1869         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
1870
1871         tp->sacked_out++;
1872         tcp_check_reno_reordering(sk, 0);
1873         if (tp->sacked_out > prior_sacked)
1874                 tp->delivered++; /* Some out-of-order packet is delivered */
1875         tcp_verify_left_out(tp);
1876 }
1877
1878 /* Account for ACK, ACKing some data in Reno Recovery phase. */
1879
1880 static void tcp_remove_reno_sacks(struct sock *sk, int acked)
1881 {
1882         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1883
1884         if (acked > 0) {
1885                 /* One ACK acked hole. The rest eat duplicate ACKs. */
1886                 tp->delivered += max_t(int, acked - tp->sacked_out, 1);
1887                 if (acked - 1 >= tp->sacked_out)
1888                         tp->sacked_out = 0;
1889                 else
1890                         tp->sacked_out -= acked - 1;
1891         }
1892         tcp_check_reno_reordering(sk, acked);
1893         tcp_verify_left_out(tp);
1894 }
1895
1896 static inline void tcp_reset_reno_sack(struct tcp_sock *tp)
1897 {
1898         tp->sacked_out = 0;
1899 }
1900
1901 void tcp_clear_retrans(struct tcp_sock *tp)
1902 {
1903         tp->retrans_out = 0;
1904         tp->lost_out = 0;
1905         tp->undo_marker = 0;
1906         tp->undo_retrans = -1;
1907         tp->sacked_out = 0;
1908 }
1909
1910 static inline void tcp_init_undo(struct tcp_sock *tp)
1911 {
1912         tp->undo_marker = tp->snd_una;
1913         /* Retransmission still in flight may cause DSACKs later. */
1914         tp->undo_retrans = tp->retrans_out ? : -1;
1915 }
1916
1917 static bool tcp_is_rack(const struct sock *sk)
1918 {
1919         return sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_recovery & TCP_RACK_LOSS_DETECTION;
1920 }
1921
1922 /* If we detect SACK reneging, forget all SACK information
1923  * and reset tags completely, otherwise preserve SACKs. If receiver
1924  * dropped its ofo queue, we will know this due to reneging detection.
1925  */
1926 static void tcp_timeout_mark_lost(struct sock *sk)
1927 {
1928         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1929         struct sk_buff *skb, *head;
1930         bool is_reneg;                  /* is receiver reneging on SACKs? */
1931
1932         head = tcp_rtx_queue_head(sk);
1933         is_reneg = head && (TCP_SKB_CB(head)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED);
1934         if (is_reneg) {
1935                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSACKRENEGING);
1936                 tp->sacked_out = 0;
1937                 /* Mark SACK reneging until we recover from this loss event. */
1938                 tp->is_sack_reneg = 1;
1939         } else if (tcp_is_reno(tp)) {
1940                 tcp_reset_reno_sack(tp);
1941         }
1942
1943         skb = head;
1944         skb_rbtree_walk_from(skb) {
1945                 if (is_reneg)
1946                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_ACKED;
1947                 else if (tcp_is_rack(sk) && skb != head &&
1948                          tcp_rack_skb_timeout(tp, skb, 0) > 0)
1949                         continue; /* Don't mark recently sent ones lost yet */
1950                 tcp_mark_skb_lost(sk, skb);
1951         }
1952         tcp_verify_left_out(tp);
1953         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
1954 }
1955
1956 /* Enter Loss state. */
1957 void tcp_enter_loss(struct sock *sk)
1958 {
1959         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1960         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1961         struct net *net = sock_net(sk);
1962         bool new_recovery = icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_Recovery;
1963
1964         tcp_timeout_mark_lost(sk);
1965
1966         /* Reduce ssthresh if it has not yet been made inside this window. */
1967         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder ||
1968             !after(tp->high_seq, tp->snd_una) ||
1969             (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss && !icsk->icsk_retransmits)) {
1970                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1971                 tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
1972                 tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
1973                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_LOSS);
1974                 tcp_init_undo(tp);
1975         }
1976         tp->snd_cwnd       = tcp_packets_in_flight(tp) + 1;
1977         tp->snd_cwnd_cnt   = 0;
1978         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
1979
1980         /* Timeout in disordered state after receiving substantial DUPACKs
1981          * suggests that the degree of reordering is over-estimated.
1982          */
1983         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder &&
1984             tp->sacked_out >= net->ipv4.sysctl_tcp_reordering)
1985                 tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
1986                                        net->ipv4.sysctl_tcp_reordering);
1987         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
1988         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
1989         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
1990
1991         /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 1: retransmit SND.UNA if no previous
1992          * loss recovery is underway except recurring timeout(s) on
1993          * the same SND.UNA (sec 3.2). Disable F-RTO on path MTU probing
1994          */
1995         tp->frto = net->ipv4.sysctl_tcp_frto &&
1996                    (new_recovery || icsk->icsk_retransmits) &&
1997                    !inet_csk(sk)->icsk_mtup.probe_size;
1998 }
1999
2000 /* If ACK arrived pointing to a remembered SACK, it means that our
2001  * remembered SACKs do not reflect real state of receiver i.e.
2002  * receiver _host_ is heavily congested (or buggy).
2003  *
2004  * To avoid big spurious retransmission bursts due to transient SACK
2005  * scoreboard oddities that look like reneging, we give the receiver a
2006  * little time (max(RTT/2, 10ms)) to send us some more ACKs that will
2007  * restore sanity to the SACK scoreboard. If the apparent reneging
2008  * persists until this RTO then we'll clear the SACK scoreboard.
2009  */
2010 static bool tcp_check_sack_reneging(struct sock *sk, int flag)
2011 {
2012         if (flag & FLAG_SACK_RENEGING) {
2013                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2014                 unsigned long delay = max(usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 4),
2015                                           msecs_to_jiffies(10));
2016
2017                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2018                                           delay, TCP_RTO_MAX);
2019                 return true;
2020         }
2021         return false;
2022 }
2023
2024 /* Heurestics to calculate number of duplicate ACKs. There's no dupACKs
2025  * counter when SACK is enabled (without SACK, sacked_out is used for
2026  * that purpose).
2027  *
2028  * With reordering, holes may still be in flight, so RFC3517 recovery
2029  * uses pure sacked_out (total number of SACKed segments) even though
2030  * it violates the RFC that uses duplicate ACKs, often these are equal
2031  * but when e.g. out-of-window ACKs or packet duplication occurs,
2032  * they differ. Since neither occurs due to loss, TCP should really
2033  * ignore them.
2034  */
2035 static inline int tcp_dupack_heuristics(const struct tcp_sock *tp)
2036 {
2037         return tp->sacked_out + 1;
2038 }
2039
2040 /* Linux NewReno/SACK/ECN state machine.
2041  * --------------------------------------
2042  *
2043  * "Open"       Normal state, no dubious events, fast path.
2044  * "Disorder"   In all the respects it is "Open",
2045  *              but requires a bit more attention. It is entered when
2046  *              we see some SACKs or dupacks. It is split of "Open"
2047  *              mainly to move some processing from fast path to slow one.
2048  * "CWR"        CWND was reduced due to some Congestion Notification event.
2049  *              It can be ECN, ICMP source quench, local device congestion.
2050  * "Recovery"   CWND was reduced, we are fast-retransmitting.
2051  * "Loss"       CWND was reduced due to RTO timeout or SACK reneging.
2052  *
2053  * tcp_fastretrans_alert() is entered:
2054  * - each incoming ACK, if state is not "Open"
2055  * - when arrived ACK is unusual, namely:
2056  *      * SACK
2057  *      * Duplicate ACK.
2058  *      * ECN ECE.
2059  *
2060  * Counting packets in flight is pretty simple.
2061  *
2062  *      in_flight = packets_out - left_out + retrans_out
2063  *
2064  *      packets_out is SND.NXT-SND.UNA counted in packets.
2065  *
2066  *      retrans_out is number of retransmitted segments.
2067  *
2068  *      left_out is number of segments left network, but not ACKed yet.
2069  *
2070  *              left_out = sacked_out + lost_out
2071  *
2072  *     sacked_out: Packets, which arrived to receiver out of order
2073  *                 and hence not ACKed. With SACKs this number is simply
2074  *                 amount of SACKed data. Even without SACKs
2075  *                 it is easy to give pretty reliable estimate of this number,
2076  *                 counting duplicate ACKs.
2077  *
2078  *       lost_out: Packets lost by network. TCP has no explicit
2079  *                 "loss notification" feedback from network (for now).
2080  *                 It means that this number can be only _guessed_.
2081  *                 Actually, it is the heuristics to predict lossage that
2082  *                 distinguishes different algorithms.
2083  *
2084  *      F.e. after RTO, when all the queue is considered as lost,
2085  *      lost_out = packets_out and in_flight = retrans_out.
2086  *
2087  *              Essentially, we have now a few algorithms detecting
2088  *              lost packets.
2089  *
2090  *              If the receiver supports SACK:
2091  *
2092  *              RFC6675/3517: It is the conventional algorithm. A packet is
2093  *              considered lost if the number of higher sequence packets
2094  *              SACKed is greater than or equal the DUPACK thoreshold
2095  *              (reordering). This is implemented in tcp_mark_head_lost and
2096  *              tcp_update_scoreboard.
2097  *
2098  *              RACK (draft-ietf-tcpm-rack-01): it is a newer algorithm
2099  *              (2017-) that checks timing instead of counting DUPACKs.
2100  *              Essentially a packet is considered lost if it's not S/ACKed
2101  *              after RTT + reordering_window, where both metrics are
2102  *              dynamically measured and adjusted. This is implemented in
2103  *              tcp_rack_mark_lost.
2104  *
2105  *              If the receiver does not support SACK:
2106  *
2107  *              NewReno (RFC6582): in Recovery we assume that one segment
2108  *              is lost (classic Reno). While we are in Recovery and
2109  *              a partial ACK arrives, we assume that one more packet
2110  *              is lost (NewReno). This heuristics are the same in NewReno
2111  *              and SACK.
2112  *
2113  * Really tricky (and requiring careful tuning) part of algorithm
2114  * is hidden in functions tcp_time_to_recover() and tcp_xmit_retransmit_queue().
2115  * The first determines the moment _when_ we should reduce CWND and,
2116  * hence, slow down forward transmission. In fact, it determines the moment
2117  * when we decide that hole is caused by loss, rather than by a reorder.
2118  *
2119  * tcp_xmit_retransmit_queue() decides, _what_ we should retransmit to fill
2120  * holes, caused by lost packets.
2121  *
2122  * And the most logically complicated part of algorithm is undo
2123  * heuristics. We detect false retransmits due to both too early
2124  * fast retransmit (reordering) and underestimated RTO, analyzing
2125  * timestamps and D-SACKs. When we detect that some segments were
2126  * retransmitted by mistake and CWND reduction was wrong, we undo
2127  * window reduction and abort recovery phase. This logic is hidden
2128  * inside several functions named tcp_try_undo_<something>.
2129  */
2130
2131 /* This function decides, when we should leave Disordered state
2132  * and enter Recovery phase, reducing congestion window.
2133  *
2134  * Main question: may we further continue forward transmission
2135  * with the same cwnd?
2136  */
2137 static bool tcp_time_to_recover(struct sock *sk, int flag)
2138 {
2139         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2140
2141         /* Trick#1: The loss is proven. */
2142         if (tp->lost_out)
2143                 return true;
2144
2145         /* Not-A-Trick#2 : Classic rule... */
2146         if (!tcp_is_rack(sk) && tcp_dupack_heuristics(tp) > tp->reordering)
2147                 return true;
2148
2149         return false;
2150 }
2151
2152 /* Detect loss in event "A" above by marking head of queue up as lost.
2153  * For non-SACK(Reno) senders, the first "packets" number of segments
2154  * are considered lost. For RFC3517 SACK, a segment is considered lost if it
2155  * has at least tp->reordering SACKed seqments above it; "packets" refers to
2156  * the maximum SACKed segments to pass before reaching this limit.
2157  */
2158 static void tcp_mark_head_lost(struct sock *sk, int packets, int mark_head)
2159 {
2160         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2161         struct sk_buff *skb;
2162         int cnt, oldcnt, lost;
2163         unsigned int mss;
2164         /* Use SACK to deduce losses of new sequences sent during recovery */
2165         const u32 loss_high = tcp_is_sack(tp) ?  tp->snd_nxt : tp->high_seq;
2166
2167         WARN_ON(packets > tp->packets_out);
2168         skb = tp->lost_skb_hint;
2169         if (skb) {
2170                 /* Head already handled? */
2171                 if (mark_head && after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->snd_una))
2172                         return;
2173                 cnt = tp->lost_cnt_hint;
2174         } else {
2175                 skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
2176                 cnt = 0;
2177         }
2178
2179         skb_rbtree_walk_from(skb) {
2180                 /* TODO: do this better */
2181                 /* this is not the most efficient way to do this... */
2182                 tp->lost_skb_hint = skb;
2183                 tp->lost_cnt_hint = cnt;
2184
2185                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, loss_high))
2186                         break;
2187
2188                 oldcnt = cnt;
2189                 if (tcp_is_reno(tp) ||
2190                     (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
2191                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
2192
2193                 if (cnt > packets) {
2194                         if (tcp_is_sack(tp) ||
2195                             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) ||
2196                             (oldcnt >= packets))
2197                                 break;
2198
2199                         mss = tcp_skb_mss(skb);
2200                         /* If needed, chop off the prefix to mark as lost. */
2201                         lost = (packets - oldcnt) * mss;
2202                         if (lost < skb->len &&
2203                             tcp_fragment(sk, TCP_FRAG_IN_RTX_QUEUE, skb,
2204                                          lost, mss, GFP_ATOMIC) < 0)
2205                                 break;
2206                         cnt = packets;
2207                 }
2208
2209                 tcp_skb_mark_lost(tp, skb);
2210
2211                 if (mark_head)
2212                         break;
2213         }
2214         tcp_verify_left_out(tp);
2215 }
2216
2217 /* Account newly detected lost packet(s) */
2218
2219 static void tcp_update_scoreboard(struct sock *sk, int fast_rexmit)
2220 {
2221         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2222
2223         if (tcp_is_sack(tp)) {
2224                 int sacked_upto = tp->sacked_out - tp->reordering;
2225                 if (sacked_upto >= 0)
2226                         tcp_mark_head_lost(sk, sacked_upto, 0);
2227                 else if (fast_rexmit)
2228                         tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2229         }
2230 }
2231
2232 static bool tcp_tsopt_ecr_before(const struct tcp_sock *tp, u32 when)
2233 {
2234         return tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2235                before(tp->rx_opt.rcv_tsecr, when);
2236 }
2237
2238 /* skb is spurious retransmitted if the returned timestamp echo
2239  * reply is prior to the skb transmission time
2240  */
2241 static bool tcp_skb_spurious_retrans(const struct tcp_sock *tp,
2242                                      const struct sk_buff *skb)
2243 {
2244         return (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS) &&
2245                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tcp_skb_timestamp(skb));
2246 }
2247
2248 /* Nothing was retransmitted or returned timestamp is less
2249  * than timestamp of the first retransmission.
2250  */
2251 static inline bool tcp_packet_delayed(const struct tcp_sock *tp)
2252 {
2253         return !tp->retrans_stamp ||
2254                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tp->retrans_stamp);
2255 }
2256
2257 /* Undo procedures. */
2258
2259 /* We can clear retrans_stamp when there are no retransmissions in the
2260  * window. It would seem that it is trivially available for us in
2261  * tp->retrans_out, however, that kind of assumptions doesn't consider
2262  * what will happen if errors occur when sending retransmission for the
2263  * second time. ...It could the that such segment has only
2264  * TCPCB_EVER_RETRANS set at the present time. It seems that checking
2265  * the head skb is enough except for some reneging corner cases that
2266  * are not worth the effort.
2267  *
2268  * Main reason for all this complexity is the fact that connection dying
2269  * time now depends on the validity of the retrans_stamp, in particular,
2270  * that successive retransmissions of a segment must not advance
2271  * retrans_stamp under any conditions.
2272  */
2273 static bool tcp_any_retrans_done(const struct sock *sk)
2274 {
2275         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2276         struct sk_buff *skb;
2277
2278         if (tp->retrans_out)
2279                 return true;
2280
2281         skb = tcp_rtx_queue_head(sk);
2282         if (unlikely(skb && TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS))
2283                 return true;
2284
2285         return false;
2286 }
2287
2288 static void DBGUNDO(struct sock *sk, const char *msg)
2289 {
2290 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
2291         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2292         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
2293
2294         if (sk->sk_family == AF_INET) {
2295                 pr_debug("Undo %s %pI4/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2296                          msg,
2297                          &inet->inet_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2298                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2299                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2300                          tp->packets_out);
2301         }
2302 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
2303         else if (sk->sk_family == AF_INET6) {
2304                 pr_debug("Undo %s %pI6/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2305                          msg,
2306                          &sk->sk_v6_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2307                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2308                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2309                          tp->packets_out);
2310         }
2311 #endif
2312 #endif
2313 }
2314
2315 static void tcp_undo_cwnd_reduction(struct sock *sk, bool unmark_loss)
2316 {
2317         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2318
2319         if (unmark_loss) {
2320                 struct sk_buff *skb;
2321
2322                 skb_rbtree_walk(skb, &sk->tcp_rtx_queue) {
2323                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
2324                 }
2325                 tp->lost_out = 0;
2326                 tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2327         }
2328
2329         if (tp->prior_ssthresh) {
2330                 const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2331
2332                 tp->snd_cwnd = icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd(sk);
2333
2334                 if (tp->prior_ssthresh > tp->snd_ssthresh) {
2335                         tp->snd_ssthresh = tp->prior_ssthresh;
2336                         tcp_ecn_withdraw_cwr(tp);
2337                 }
2338         }
2339         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2340         tp->undo_marker = 0;
2341         tp->rack.advanced = 1; /* Force RACK to re-exam losses */
2342 }
2343
2344 static inline bool tcp_may_undo(const struct tcp_sock *tp)
2345 {
2346         return tp->undo_marker && (!tp->undo_retrans || tcp_packet_delayed(tp));
2347 }
2348
2349 /* People celebrate: "We love our President!" */
2350 static bool tcp_try_undo_recovery(struct sock *sk)
2351 {
2352         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2353
2354         if (tcp_may_undo(tp)) {
2355                 int mib_idx;
2356
2357                 /* Happy end! We did not retransmit anything
2358                  * or our original transmission succeeded.
2359                  */
2360                 DBGUNDO(sk, inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss ? "loss" : "retrans");
2361                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2362                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
2363                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO;
2364                 else
2365                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFULLUNDO;
2366
2367                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2368         } else if (tp->rack.reo_wnd_persist) {
2369                 tp->rack.reo_wnd_persist--;
2370         }
2371         if (tp->snd_una == tp->high_seq && tcp_is_reno(tp)) {
2372                 /* Hold old state until something *above* high_seq
2373                  * is ACKed. For Reno it is MUST to prevent false
2374                  * fast retransmits (RFC2582). SACK TCP is safe. */
2375                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2376                         tp->retrans_stamp = 0;
2377                 return true;
2378         }
2379         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2380         tp->is_sack_reneg = 0;
2381         return false;
2382 }
2383
2384 /* Try to undo cwnd reduction, because D-SACKs acked all retransmitted data */
2385 static bool tcp_try_undo_dsack(struct sock *sk)
2386 {
2387         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2388
2389         if (tp->undo_marker && !tp->undo_retrans) {
2390                 tp->rack.reo_wnd_persist = min(TCP_RACK_RECOVERY_THRESH,
2391                                                tp->rack.reo_wnd_persist + 1);
2392                 DBGUNDO(sk, "D-SACK");
2393                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2394                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKUNDO);
2395                 return true;
2396         }
2397         return false;
2398 }
2399
2400 /* Undo during loss recovery after partial ACK or using F-RTO. */
2401 static bool tcp_try_undo_loss(struct sock *sk, bool frto_undo)
2402 {
2403         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2404
2405         if (frto_undo || tcp_may_undo(tp)) {
2406                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2407
2408                 DBGUNDO(sk, "partial loss");
2409                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO);
2410                 if (frto_undo)
2411                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
2412                                         LINUX_MIB_TCPSPURIOUSRTOS);
2413                 inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2414                 if (frto_undo || tcp_is_sack(tp)) {
2415                         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2416                         tp->is_sack_reneg = 0;
2417                 }
2418                 return true;
2419         }
2420         return false;
2421 }
2422
2423 /* The cwnd reduction in CWR and Recovery uses the PRR algorithm in RFC 6937.
2424  * It computes the number of packets to send (sndcnt) based on packets newly
2425  * delivered:
2426  *   1) If the packets in flight is larger than ssthresh, PRR spreads the
2427  *      cwnd reductions across a full RTT.
2428  *   2) Otherwise PRR uses packet conservation to send as much as delivered.
2429  *      But when the retransmits are acked without further losses, PRR
2430  *      slow starts cwnd up to ssthresh to speed up the recovery.
2431  */
2432 static void tcp_init_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2433 {
2434         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2435
2436         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2437         tp->tlp_high_seq = 0;
2438         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2439         tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
2440         tp->prr_delivered = 0;
2441         tp->prr_out = 0;
2442         tp->snd_ssthresh = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2443         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2444 }
2445
2446 void tcp_cwnd_reduction(struct sock *sk, int newly_acked_sacked, int flag)
2447 {
2448         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2449         int sndcnt = 0;
2450         int delta = tp->snd_ssthresh - tcp_packets_in_flight(tp);
2451
2452         if (newly_acked_sacked <= 0 || WARN_ON_ONCE(!tp->prior_cwnd))
2453                 return;
2454
2455         tp->prr_delivered += newly_acked_sacked;
2456         if (delta < 0) {
2457                 u64 dividend = (u64)tp->snd_ssthresh * tp->prr_delivered +
2458                                tp->prior_cwnd - 1;
2459                 sndcnt = div_u64(dividend, tp->prior_cwnd) - tp->prr_out;
2460         } else if ((flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED) &&
2461                    !(flag & FLAG_LOST_RETRANS)) {
2462                 sndcnt = min_t(int, delta,
2463                                max_t(int, tp->prr_delivered - tp->prr_out,
2464                                      newly_acked_sacked) + 1);
2465         } else {
2466                 sndcnt = min(delta, newly_acked_sacked);
2467         }
2468         /* Force a fast retransmit upon entering fast recovery */
2469         sndcnt = max(sndcnt, (tp->prr_out ? 0 : 1));
2470         tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + sndcnt;
2471 }
2472
2473 static inline void tcp_end_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2474 {
2475         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2476
2477         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
2478                 return;
2479
2480         /* Reset cwnd to ssthresh in CWR or Recovery (unless it's undone) */
2481         if (tp->snd_ssthresh < TCP_INFINITE_SSTHRESH &&
2482             (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_CWR || tp->undo_marker)) {
2483                 tp->snd_cwnd = tp->snd_ssthresh;
2484                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2485         }
2486         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_COMPLETE_CWR);
2487 }
2488
2489 /* Enter CWR state. Disable cwnd undo since congestion is proven with ECN */
2490 void tcp_enter_cwr(struct sock *sk)
2491 {
2492         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2493
2494         tp->prior_ssthresh = 0;
2495         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
2496                 tp->undo_marker = 0;
2497                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2498                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
2499         }
2500 }
2501 EXPORT_SYMBOL(tcp_enter_cwr);
2502
2503 static void tcp_try_keep_open(struct sock *sk)
2504 {
2505         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2506         int state = TCP_CA_Open;
2507
2508         if (tcp_left_out(tp) || tcp_any_retrans_done(sk))
2509                 state = TCP_CA_Disorder;
2510
2511         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != state) {
2512                 tcp_set_ca_state(sk, state);
2513                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2514         }
2515 }
2516
2517 static void tcp_try_to_open(struct sock *sk, int flag)
2518 {
2519         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2520
2521         tcp_verify_left_out(tp);
2522
2523         if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2524                 tp->retrans_stamp = 0;
2525
2526         if (flag & FLAG_ECE)
2527                 tcp_enter_cwr(sk);
2528
2529         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR) {
2530                 tcp_try_keep_open(sk);
2531         }
2532 }
2533
2534 static void tcp_mtup_probe_failed(struct sock *sk)
2535 {
2536         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2537
2538         icsk->icsk_mtup.search_high = icsk->icsk_mtup.probe_size - 1;
2539         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2540         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPFAIL);
2541 }
2542
2543 static void tcp_mtup_probe_success(struct sock *sk)
2544 {
2545         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2546         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2547
2548         /* FIXME: breaks with very large cwnd */
2549         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2550         tp->snd_cwnd = tp->snd_cwnd *
2551                        tcp_mss_to_mtu(sk, tp->mss_cache) /
2552                        icsk->icsk_mtup.probe_size;
2553         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2554         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2555         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2556
2557         icsk->icsk_mtup.search_low = icsk->icsk_mtup.probe_size;
2558         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2559         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
2560         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPSUCCESS);
2561 }
2562
2563 /* Do a simple retransmit without using the backoff mechanisms in
2564  * tcp_timer. This is used for path mtu discovery.
2565  * The socket is already locked here.
2566  */
2567 void tcp_simple_retransmit(struct sock *sk)
2568 {
2569         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2570         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2571         struct sk_buff *skb;
2572         unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
2573
2574         skb_rbtree_walk(skb, &sk->tcp_rtx_queue) {
2575                 if (tcp_skb_seglen(skb) > mss &&
2576                     !(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
2577                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2578                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
2579                                 tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
2580                         }
2581                         tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(tp, skb);
2582                 }
2583         }
2584
2585         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2586
2587         if (!tp->lost_out)
2588                 return;
2589
2590         if (tcp_is_reno(tp))
2591                 tcp_limit_reno_sacked(tp);
2592
2593         tcp_verify_left_out(tp);
2594
2595         /* Don't muck with the congestion window here.
2596          * Reason is that we do not increase amount of _data_
2597          * in network, but units changed and effective
2598          * cwnd/ssthresh really reduced now.
2599          */
2600         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) {
2601                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2602                 tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2603                 tp->prior_ssthresh = 0;
2604                 tp->undo_marker = 0;
2605                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2606         }
2607         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2608 }
2609 EXPORT_SYMBOL(tcp_simple_retransmit);
2610
2611 void tcp_enter_recovery(struct sock *sk, bool ece_ack)
2612 {
2613         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2614         int mib_idx;
2615
2616         if (tcp_is_reno(tp))
2617                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENORECOVERY;
2618         else
2619                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKRECOVERY;
2620
2621         NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
2622
2623         tp->prior_ssthresh = 0;
2624         tcp_init_undo(tp);
2625
2626         if (!tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
2627                 if (!ece_ack)
2628                         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2629                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2630         }
2631         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Recovery);
2632 }
2633
2634 /* Process an ACK in CA_Loss state. Move to CA_Open if lost data are
2635  * recovered or spurious. Otherwise retransmits more on partial ACKs.
2636  */
2637 static void tcp_process_loss(struct sock *sk, int flag, bool is_dupack,
2638                              int *rexmit)
2639 {
2640         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2641         bool recovered = !before(tp->snd_una, tp->high_seq);
2642
2643         if ((flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED) &&
2644             tcp_try_undo_loss(sk, false))
2645                 return;
2646
2647         if (tp->frto) { /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 (sack enhanced version). */
2648                 /* Step 3.b. A timeout is spurious if not all data are
2649                  * lost, i.e., never-retransmitted data are (s)acked.
2650                  */
2651                 if ((flag & FLAG_ORIG_SACK_ACKED) &&
2652                     tcp_try_undo_loss(sk, true))
2653                         return;
2654
2655                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq)) {
2656                         if (flag & FLAG_DATA_SACKED || is_dupack)
2657                                 tp->frto = 0; /* Step 3.a. loss was real */
2658                 } else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED && !recovered) {
2659                         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2660                         /* Step 2.b. Try send new data (but deferred until cwnd
2661                          * is updated in tcp_ack()). Otherwise fall back to
2662                          * the conventional recovery.
2663                          */
2664                         if (!tcp_write_queue_empty(sk) &&
2665                             after(tcp_wnd_end(tp), tp->snd_nxt)) {
2666                                 *rexmit = REXMIT_NEW;
2667                                 return;
2668                         }
2669                         tp->frto = 0;
2670                 }
2671         }
2672
2673         if (recovered) {
2674                 /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 2.a and 1st part of step 3.a */
2675                 tcp_try_undo_recovery(sk);
2676                 return;
2677         }
2678         if (tcp_is_reno(tp)) {
2679                 /* A Reno DUPACK means new data in F-RTO step 2.b above are
2680                  * delivered. Lower inflight to clock out (re)tranmissions.
2681                  */
2682                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq) && is_dupack)
2683                         tcp_add_reno_sack(sk);
2684                 else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2685                         tcp_reset_reno_sack(tp);
2686         }
2687         *rexmit = REXMIT_LOST;
2688 }
2689
2690 /* Undo during fast recovery after partial ACK. */
2691 static bool tcp_try_undo_partial(struct sock *sk, u32 prior_snd_una)
2692 {
2693         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2694
2695         if (tp->undo_marker && tcp_packet_delayed(tp)) {
2696                 /* Plain luck! Hole if filled with delayed
2697                  * packet, rather than with a retransmit. Check reordering.
2698                  */
2699                 tcp_check_sack_reordering(sk, prior_snd_una, 1);
2700
2701                 /* We are getting evidence that the reordering degree is higher
2702                  * than we realized. If there are no retransmits out then we
2703                  * can undo. Otherwise we clock out new packets but do not
2704                  * mark more packets lost or retransmit more.
2705                  */
2706                 if (tp->retrans_out)
2707                         return true;
2708
2709                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2710                         tp->retrans_stamp = 0;
2711
2712                 DBGUNDO(sk, "partial recovery");
2713                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2714                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPARTIALUNDO);
2715                 tcp_try_keep_open(sk);
2716                 return true;
2717         }
2718         return false;
2719 }
2720
2721 static void tcp_identify_packet_loss(struct sock *sk, int *ack_flag)
2722 {
2723         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2724
2725         if (tcp_rtx_queue_empty(sk))
2726                 return;
2727
2728         if (unlikely(tcp_is_reno(tp))) {
2729                 tcp_newreno_mark_lost(sk, *ack_flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED);
2730         } else if (tcp_is_rack(sk)) {
2731                 u32 prior_retrans = tp->retrans_out;
2732
2733                 tcp_rack_mark_lost(sk);
2734                 if (prior_retrans > tp->retrans_out)
2735                         *ack_flag |= FLAG_LOST_RETRANS;
2736         }
2737 }
2738
2739 static bool tcp_force_fast_retransmit(struct sock *sk)
2740 {
2741         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2742
2743         return after(tcp_highest_sack_seq(tp),
2744                      tp->snd_una + tp->reordering * tp->mss_cache);
2745 }
2746
2747 /* Process an event, which can update packets-in-flight not trivially.
2748  * Main goal of this function is to calculate new estimate for left_out,
2749  * taking into account both packets sitting in receiver's buffer and
2750  * packets lost by network.
2751  *
2752  * Besides that it updates the congestion state when packet loss or ECN
2753  * is detected. But it does not reduce the cwnd, it is done by the
2754  * congestion control later.
2755  *
2756  * It does _not_ decide what to send, it is made in function
2757  * tcp_xmit_retransmit_queue().
2758  */
2759 static void tcp_fastretrans_alert(struct sock *sk, const u32 prior_snd_una,
2760                                   bool is_dupack, int *ack_flag, int *rexmit)
2761 {
2762         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2763         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2764         int fast_rexmit = 0, flag = *ack_flag;
2765         bool do_lost = is_dupack || ((flag & FLAG_DATA_SACKED) &&
2766                                      tcp_force_fast_retransmit(sk));
2767
2768         if (!tp->packets_out && tp->sacked_out)
2769                 tp->sacked_out = 0;
2770
2771         /* Now state machine starts.
2772          * A. ECE, hence prohibit cwnd undoing, the reduction is required. */
2773         if (flag & FLAG_ECE)
2774                 tp->prior_ssthresh = 0;
2775
2776         /* B. In all the states check for reneging SACKs. */
2777         if (tcp_check_sack_reneging(sk, flag))
2778                 return;
2779
2780         /* C. Check consistency of the current state. */
2781         tcp_verify_left_out(tp);
2782
2783         /* D. Check state exit conditions. State can be terminated
2784          *    when high_seq is ACKed. */
2785         if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open) {
2786                 WARN_ON(tp->retrans_out != 0);
2787                 tp->retrans_stamp = 0;
2788         } else if (!before(tp->snd_una, tp->high_seq)) {
2789                 switch (icsk->icsk_ca_state) {
2790                 case TCP_CA_CWR:
2791                         /* CWR is to be held something *above* high_seq
2792                          * is ACKed for CWR bit to reach receiver. */
2793                         if (tp->snd_una != tp->high_seq) {
2794                                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2795                                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2796                         }
2797                         break;
2798
2799                 case TCP_CA_Recovery:
2800                         if (tcp_is_reno(tp))
2801                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2802                         if (tcp_try_undo_recovery(sk))
2803                                 return;
2804                         tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2805                         break;
2806                 }
2807         }
2808
2809         /* E. Process state. */
2810         switch (icsk->icsk_ca_state) {
2811         case TCP_CA_Recovery:
2812                 if (!(flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) {
2813                         if (tcp_is_reno(tp) && is_dupack)
2814                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2815                 } else {
2816                         if (tcp_try_undo_partial(sk, prior_snd_una))
2817                                 return;
2818                         /* Partial ACK arrived. Force fast retransmit. */
2819                         do_lost = tcp_is_reno(tp) ||
2820                                   tcp_force_fast_retransmit(sk);
2821                 }
2822                 if (tcp_try_undo_dsack(sk)) {
2823                         tcp_try_keep_open(sk);
2824                         return;
2825                 }
2826                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
2827                 break;
2828         case TCP_CA_Loss:
2829                 tcp_process_loss(sk, flag, is_dupack, rexmit);
2830                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
2831                 if (!(icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open ||
2832                       (*ack_flag & FLAG_LOST_RETRANS)))
2833                         return;
2834                 /* Change state if cwnd is undone or retransmits are lost */
2835                 /* fall through */
2836         default:
2837                 if (tcp_is_reno(tp)) {
2838                         if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2839                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2840                         if (is_dupack)
2841                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2842                 }
2843
2844                 if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder)
2845                         tcp_try_undo_dsack(sk);
2846
2847                 tcp_identify_packet_loss(sk, ack_flag);
2848                 if (!tcp_time_to_recover(sk, flag)) {
2849                         tcp_try_to_open(sk, flag);
2850                         return;
2851                 }
2852
2853                 /* MTU probe failure: don't reduce cwnd */
2854                 if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR &&
2855                     icsk->icsk_mtup.probe_size &&
2856                     tp->snd_una == tp->mtu_probe.probe_seq_start) {
2857                         tcp_mtup_probe_failed(sk);
2858                         /* Restores the reduction we did in tcp_mtup_probe() */
2859                         tp->snd_cwnd++;
2860                         tcp_simple_retransmit(sk);
2861                         return;
2862                 }
2863
2864                 /* Otherwise enter Recovery state */
2865                 tcp_enter_recovery(sk, (flag & FLAG_ECE));
2866                 fast_rexmit = 1;
2867         }
2868
2869         if (!tcp_is_rack(sk) && do_lost)
2870                 tcp_update_scoreboard(sk, fast_rexmit);
2871         *rexmit = REXMIT_LOST;
2872 }
2873
2874 static void tcp_update_rtt_min(struct sock *sk, u32 rtt_us, const int flag)
2875 {
2876         u32 wlen = sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_min_rtt_wlen * HZ;
2877         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2878
2879         if ((flag & FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED) && rtt_us > tcp_min_rtt(tp)) {
2880                 /* If the remote keeps returning delayed ACKs, eventually
2881                  * the min filter would pick it up and overestimate the
2882                  * prop. delay when it expires. Skip suspected delayed ACKs.
2883                  */
2884                 return;
2885         }
2886         minmax_running_min(&tp->rtt_min, wlen, tcp_jiffies32,
2887                            rtt_us ? : jiffies_to_usecs(1));
2888 }
2889
2890 static bool tcp_ack_update_rtt(struct sock *sk, const int flag,
2891                                long seq_rtt_us, long sack_rtt_us,
2892                                long ca_rtt_us, struct rate_sample *rs)
2893 {
2894         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2895
2896         /* Prefer RTT measured from ACK's timing to TS-ECR. This is because
2897          * broken middle-boxes or peers may corrupt TS-ECR fields. But
2898          * Karn's algorithm forbids taking RTT if some retransmitted data
2899          * is acked (RFC6298).
2900          */
2901         if (seq_rtt_us < 0)
2902                 seq_rtt_us = sack_rtt_us;
2903
2904         /* RTTM Rule: A TSecr value received in a segment is used to
2905          * update the averaged RTT measurement only if the segment
2906          * acknowledges some new data, i.e., only if it advances the
2907          * left edge of the send window.
2908          * See draft-ietf-tcplw-high-performance-00, section 3.3.
2909          */
2910         if (seq_rtt_us < 0 && tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2911             flag & FLAG_ACKED) {
2912                 u32 delta = tcp_time_stamp(tp) - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
2913                 u32 delta_us = delta * (USEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
2914
2915                 seq_rtt_us = ca_rtt_us = delta_us;
2916         }
2917         rs->rtt_us = ca_rtt_us; /* RTT of last (S)ACKed packet (or -1) */
2918         if (seq_rtt_us < 0)
2919                 return false;
2920
2921         /* ca_rtt_us >= 0 is counting on the invariant that ca_rtt_us is
2922          * always taken together with ACK, SACK, or TS-opts. Any negative
2923          * values will be skipped with the seq_rtt_us < 0 check above.
2924          */
2925         tcp_update_rtt_min(sk, ca_rtt_us, flag);
2926         tcp_rtt_estimator(sk, seq_rtt_us);
2927         tcp_set_rto(sk);
2928
2929         /* RFC6298: only reset backoff on valid RTT measurement. */
2930         inet_csk(sk)->icsk_backoff = 0;
2931         return true;
2932 }
2933
2934 /* Compute time elapsed between (last) SYNACK and the ACK completing 3WHS. */
2935 void tcp_synack_rtt_meas(struct sock *sk, struct request_sock *req)
2936 {
2937         struct rate_sample rs;
2938         long rtt_us = -1L;
2939
2940         if (req && !req->num_retrans && tcp_rsk(req)->snt_synack)
2941                 rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tcp_clock_us(), tcp_rsk(req)->snt_synack);
2942
2943         tcp_ack_update_rtt(sk, FLAG_SYN_ACKED, rtt_us, -1L, rtt_us, &rs);
2944 }
2945
2946
2947 static void tcp_cong_avoid(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked)
2948 {
2949         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2950
2951         icsk->icsk_ca_ops->cong_avoid(sk, ack, acked);
2952         tcp_sk(sk)->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
2953 }
2954
2955 /* Restart timer after forward progress on connection.
2956  * RFC2988 recommends to restart timer to now+rto.
2957  */
2958 void tcp_rearm_rto(struct sock *sk)
2959 {
2960         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2961         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2962
2963         /* If the retrans timer is currently being used by Fast Open
2964          * for SYN-ACK retrans purpose, stay put.
2965          */
2966         if (tp->fastopen_rsk)
2967                 return;
2968
2969         if (!tp->packets_out) {
2970                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS);
2971         } else {
2972                 u32 rto = inet_csk(sk)->icsk_rto;
2973                 /* Offset the time elapsed after installing regular RTO */
2974                 if (icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_REO_TIMEOUT ||
2975                     icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
2976                         s64 delta_us = tcp_rto_delta_us(sk);
2977                         /* delta_us may not be positive if the socket is locked
2978                          * when the retrans timer fires and is rescheduled.
2979                          */
2980                         rto = usecs_to_jiffies(max_t(int, delta_us, 1));
2981                 }
2982                 tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS, rto,
2983                                      TCP_RTO_MAX, tcp_rtx_queue_head(sk));
2984         }
2985 }
2986
2987 /* Try to schedule a loss probe; if that doesn't work, then schedule an RTO. */
2988 static void tcp_set_xmit_timer(struct sock *sk)
2989 {
2990         if (!tcp_schedule_loss_probe(sk, true))
2991                 tcp_rearm_rto(sk);
2992 }
2993
2994 /* If we get here, the whole TSO packet has not been acked. */
2995 static u32 tcp_tso_acked(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2996 {
2997         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2998         u32 packets_acked;
2999
3000         BUG_ON(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una));
3001
3002         packets_acked = tcp_skb_pcount(skb);
3003         if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3004                 return 0;
3005         packets_acked -= tcp_skb_pcount(skb);
3006
3007         if (packets_acked) {
3008                 BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) == 0);
3009                 BUG_ON(!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq));
3010         }
3011
3012         return packets_acked;
3013 }
3014
3015 static void tcp_ack_tstamp(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
3016                            u32 prior_snd_una)
3017 {
3018         const struct skb_shared_info *shinfo;
3019
3020         /* Avoid cache line misses to get skb_shinfo() and shinfo->tx_flags */
3021         if (likely(!TCP_SKB_CB(skb)->txstamp_ack))
3022                 return;
3023
3024         shinfo = skb_shinfo(skb);
3025         if (!before(shinfo->tskey, prior_snd_una) &&
3026             before(shinfo->tskey, tcp_sk(sk)->snd_una)) {
3027                 tcp_skb_tsorted_save(skb) {
3028                         __skb_tstamp_tx(skb, NULL, sk, SCM_TSTAMP_ACK);
3029                 } tcp_skb_tsorted_restore(skb);
3030         }
3031 }
3032
3033 /* Remove acknowledged frames from the retransmission queue. If our packet
3034  * is before the ack sequence we can discard it as it's confirmed to have
3035  * arrived at the other end.
3036  */
3037 static int tcp_clean_rtx_queue(struct sock *sk, u32 prior_fack,
3038                                u32 prior_snd_una,
3039                                struct tcp_sacktag_state *sack)
3040 {
3041         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3042         u64 first_ackt, last_ackt;
3043         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3044         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
3045         u32 reord = tp->snd_nxt; /* lowest acked un-retx un-sacked seq */
3046         struct sk_buff *skb, *next;
3047         bool fully_acked = true;
3048         long sack_rtt_us = -1L;
3049         long seq_rtt_us = -1L;
3050         long ca_rtt_us = -1L;
3051         u32 pkts_acked = 0;
3052         u32 last_in_flight = 0;
3053         bool rtt_update;
3054         int flag = 0;
3055
3056         first_ackt = 0;
3057
3058         for (skb = skb_rb_first(&sk->tcp_rtx_queue); skb; skb = next) {
3059                 struct tcp_skb_cb *scb = TCP_SKB_CB(skb);
3060                 const u32 start_seq = scb->seq;
3061                 u8 sacked = scb->sacked;
3062                 u32 acked_pcount;
3063
3064                 tcp_ack_tstamp(sk, skb, prior_snd_una);
3065
3066                 /* Determine how many packets and what bytes were acked, tso and else */
3067                 if (after(scb->end_seq, tp->snd_una)) {
3068                         if (tcp_skb_pcount(skb) == 1 ||
3069                             !after(tp->snd_una, scb->seq))
3070                                 break;
3071
3072                         acked_pcount = tcp_tso_acked(sk, skb);
3073                         if (!acked_pcount)
3074                                 break;
3075                         fully_acked = false;
3076                 } else {
3077                         acked_pcount = tcp_skb_pcount(skb);
3078                 }
3079
3080                 if (unlikely(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
3081                         if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
3082                                 tp->retrans_out -= acked_pcount;
3083                         flag |= FLAG_RETRANS_DATA_ACKED;
3084                 } else if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
3085                         last_ackt = tcp_skb_timestamp_us(skb);
3086                         WARN_ON_ONCE(last_ackt == 0);
3087                         if (!first_ackt)
3088                                 first_ackt = last_ackt;
3089
3090                         last_in_flight = TCP_SKB_CB(skb)->tx.in_flight;
3091                         if (before(start_seq, reord))
3092                                 reord = start_seq;
3093                         if (!after(scb->end_seq, tp->high_seq))
3094                                 flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3095                 }
3096
3097                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) {
3098                         tp->sacked_out -= acked_pcount;
3099                 } else if (tcp_is_sack(tp)) {
3100                         tp->delivered += acked_pcount;
3101                         if (!tcp_skb_spurious_retrans(tp, skb))
3102                                 tcp_rack_advance(tp, sacked, scb->end_seq,
3103                                                  tcp_skb_timestamp_us(skb));
3104                 }
3105                 if (sacked & TCPCB_LOST)
3106                         tp->lost_out -= acked_pcount;
3107
3108                 tp->packets_out -= acked_pcount;
3109                 pkts_acked += acked_pcount;
3110                 tcp_rate_skb_delivered(sk, skb, sack->rate);
3111
3112                 /* Initial outgoing SYN's get put onto the write_queue
3113                  * just like anything else we transmit.  It is not
3114                  * true data, and if we misinform our callers that
3115                  * this ACK acks real data, we will erroneously exit
3116                  * connection startup slow start one packet too
3117                  * quickly.  This is severely frowned upon behavior.
3118                  */
3119                 if (likely(!(scb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
3120                         flag |= FLAG_DATA_ACKED;
3121                 } else {
3122                         flag |= FLAG_SYN_ACKED;
3123                         tp->retrans_stamp = 0;
3124                 }
3125
3126                 if (!fully_acked)
3127                         break;
3128
3129                 next = skb_rb_next(skb);
3130                 if (unlikely(skb == tp->retransmit_skb_hint))
3131                         tp->retransmit_skb_hint = NULL;
3132                 if (unlikely(skb == tp->lost_skb_hint))
3133                         tp->lost_skb_hint = NULL;
3134                 tcp_rtx_queue_unlink_and_free(skb, sk);
3135         }
3136
3137         if (!skb)
3138                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_BUSY);
3139
3140         if (likely(between(tp->snd_up, prior_snd_una, tp->snd_una)))
3141                 tp->snd_up = tp->snd_una;
3142
3143         if (skb && (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
3144                 flag |= FLAG_SACK_RENEGING;
3145
3146         if (likely(first_ackt) && !(flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)) {
3147                 seq_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, first_ackt);
3148                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, last_ackt);
3149
3150                 if (pkts_acked == 1 && last_in_flight < tp->mss_cache &&
3151                     last_in_flight && !prior_sacked && fully_acked &&
3152                     sack->rate->prior_delivered + 1 == tp->delivered &&
3153                     !(flag & (FLAG_CA_ALERT | FLAG_SYN_ACKED))) {
3154                         /* Conservatively mark a delayed ACK. It's typically
3155                          * from a lone runt packet over the round trip to
3156                          * a receiver w/o out-of-order or CE events.
3157                          */
3158                         flag |= FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED;
3159                 }
3160         }
3161         if (sack->first_sackt) {
3162                 sack_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->first_sackt);
3163                 ca_rtt_us = tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp, sack->last_sackt);
3164         }
3165         rtt_update = tcp_ack_update_rtt(sk, flag, seq_rtt_us, sack_rtt_us,
3166                                         ca_rtt_us, sack->rate);
3167
3168         if (flag & FLAG_ACKED) {
3169                 flag |= FLAG_SET_XMIT_TIMER;  /* set TLP or RTO timer */
3170                 if (unlikely(icsk->icsk_mtup.probe_size &&
3171                              !after(tp->mtu_probe.probe_seq_end, tp->snd_una))) {
3172                         tcp_mtup_probe_success(sk);
3173                 }
3174
3175                 if (tcp_is_reno(tp)) {
3176                         tcp_remove_reno_sacks(sk, pkts_acked);
3177
3178                         /* If any of the cumulatively ACKed segments was
3179                          * retransmitted, non-SACK case cannot confirm that
3180                          * progress was due to original transmission due to
3181                          * lack of TCPCB_SACKED_ACKED bits even if some of
3182                          * the packets may have been never retransmitted.
3183                          */
3184                         if (flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)
3185                                 flag &= ~FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3186                 } else {
3187                         int delta;
3188
3189                         /* Non-retransmitted hole got filled? That's reordering */
3190                         if (before(reord, prior_fack))
3191                                 tcp_check_sack_reordering(sk, reord, 0);
3192
3193                         delta = prior_sacked - tp->sacked_out;
3194                         tp->lost_cnt_hint -= min(tp->lost_cnt_hint, delta);
3195                 }
3196         } else if (skb && rtt_update && sack_rtt_us >= 0 &&
3197                    sack_rtt_us > tcp_stamp_us_delta(tp->tcp_mstamp,
3198                                                     tcp_skb_timestamp_us(skb))) {
3199                 /* Do not re-arm RTO if the sack RTT is measured from data sent
3200                  * after when the head was last (re)transmitted. Otherwise the
3201                  * timeout may continue to extend in loss recovery.
3202                  */
3203                 flag |= FLAG_SET_XMIT_TIMER;  /* set TLP or RTO timer */
3204         }
3205
3206         if (icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked) {
3207                 struct ack_sample sample = { .pkts_acked = pkts_acked,
3208                                              .rtt_us = sack->rate->rtt_us,
3209                                              .in_flight = last_in_flight };
3210
3211                 icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked(sk, &sample);
3212         }
3213
3214 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3215         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
3216         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
3217         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
3218         if (!tp->packets_out && tcp_is_sack(tp)) {
3219                 icsk = inet_csk(sk);
3220                 if (tp->lost_out) {
3221                         pr_debug("Leak l=%u %d\n",
3222                                  tp->lost_out, icsk->icsk_ca_state);
3223                         tp->lost_out = 0;
3224                 }
3225                 if (tp->sacked_out) {
3226                         pr_debug("Leak s=%u %d\n",
3227                                  tp->sacked_out, icsk->icsk_ca_state);
3228                         tp->sacked_out = 0;
3229                 }
3230                 if (tp->retrans_out) {
3231                         pr_debug("Leak r=%u %d\n",
3232                                  tp->retrans_out, icsk->icsk_ca_state);
3233                         tp->retrans_out = 0;
3234                 }
3235         }
3236 #endif
3237         return flag;
3238 }
3239
3240 static void tcp_ack_probe(struct sock *sk)
3241 {
3242         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3243         struct sk_buff *head = tcp_send_head(sk);
3244         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3245
3246         /* Was it a usable window open? */
3247         if (!head)
3248                 return;
3249         if (!after(TCP_SKB_CB(head)->end_seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3250                 icsk->icsk_backoff = 0;
3251                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0);
3252                 /* Socket must be waked up by subsequent tcp_data_snd_check().
3253                  * This function is not for random using!
3254                  */
3255         } else {
3256                 unsigned long when = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
3257
3258                 tcp_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3259                                      when, TCP_RTO_MAX, NULL);
3260         }
3261 }
3262
3263 static inline bool tcp_ack_is_dubious(const struct sock *sk, const int flag)
3264 {
3265         return !(flag & FLAG_NOT_DUP) || (flag & FLAG_CA_ALERT) ||
3266                 inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open;
3267 }
3268
3269 /* Decide wheather to run the increase function of congestion control. */
3270 static inline bool tcp_may_raise_cwnd(const struct sock *sk, const int flag)
3271 {
3272         /* If reordering is high then always grow cwnd whenever data is
3273          * delivered regardless of its ordering. Otherwise stay conservative
3274          * and only grow cwnd on in-order delivery (RFC5681). A stretched ACK w/
3275          * new SACK or ECE mark may first advance cwnd here and later reduce
3276          * cwnd in tcp_fastretrans_alert() based on more states.
3277          */
3278         if (tcp_sk(sk)->reordering > sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_reordering)
3279                 return flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS;
3280
3281         return flag & FLAG_DATA_ACKED;
3282 }
3283
3284 /* The "ultimate" congestion control function that aims to replace the rigid
3285  * cwnd increase and decrease control (tcp_cong_avoid,tcp_*cwnd_reduction).
3286  * It's called toward the end of processing an ACK with precise rate
3287  * information. All transmission or retransmission are delayed afterwards.
3288  */
3289 static void tcp_cong_control(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked_sacked,
3290                              int flag, const struct rate_sample *rs)
3291 {
3292         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3293
3294         if (icsk->icsk_ca_ops->cong_control) {
3295                 icsk->icsk_ca_ops->cong_control(sk, rs);
3296                 return;
3297         }
3298
3299         if (tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
3300                 /* Reduce cwnd if state mandates */
3301                 tcp_cwnd_reduction(sk, acked_sacked, flag);
3302         } else if (tcp_may_raise_cwnd(sk, flag)) {
3303                 /* Advance cwnd if state allows */
3304                 tcp_cong_avoid(sk, ack, acked_sacked);
3305         }
3306         tcp_update_pacing_rate(sk);
3307 }
3308
3309 /* Check that window update is acceptable.
3310  * The function assumes that snd_una<=ack<=snd_next.
3311  */
3312 static inline bool tcp_may_update_window(const struct tcp_sock *tp,
3313                                         const u32 ack, const u32 ack_seq,
3314                                         const u32 nwin)
3315 {
3316         return  after(ack, tp->snd_una) ||
3317                 after(ack_seq, tp->snd_wl1) ||
3318                 (ack_seq == tp->snd_wl1 && nwin > tp->snd_wnd);
3319 }
3320
3321 /* If we update tp->snd_una, also update tp->bytes_acked */
3322 static void tcp_snd_una_update(struct tcp_sock *tp, u32 ack)
3323 {
3324         u32 delta = ack - tp->snd_una;
3325
3326         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3327         tp->bytes_acked += delta;
3328         tp->snd_una = ack;
3329 }
3330
3331 /* If we update tp->rcv_nxt, also update tp->bytes_received */
3332 static void tcp_rcv_nxt_update(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3333 {
3334         u32 delta = seq - tp->rcv_nxt;
3335
3336         sock_owned_by_me((struct sock *)tp);
3337         tp->bytes_received += delta;
3338         tp->rcv_nxt = seq;
3339 }
3340
3341 /* Update our send window.
3342  *
3343  * Window update algorithm, described in RFC793/RFC1122 (used in linux-2.2
3344  * and in FreeBSD. NetBSD's one is even worse.) is wrong.
3345  */
3346 static int tcp_ack_update_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, u32 ack,
3347                                  u32 ack_seq)
3348 {
3349         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3350         int flag = 0;
3351         u32 nwin = ntohs(tcp_hdr(skb)->window);
3352
3353         if (likely(!tcp_hdr(skb)->syn))
3354                 nwin <<= tp->rx_opt.snd_wscale;
3355
3356         if (tcp_may_update_window(tp, ack, ack_seq, nwin)) {
3357                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3358                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3359
3360                 if (tp->snd_wnd != nwin) {
3361                         tp->snd_wnd = nwin;
3362
3363                         /* Note, it is the only place, where
3364                          * fast path is recovered for sending TCP.
3365                          */
3366                         tp->pred_flags = 0;
3367                         tcp_fast_path_check(sk);
3368
3369                         if (!tcp_write_queue_empty(sk))
3370                                 tcp_slow_start_after_idle_check(sk);
3371
3372                         if (nwin > tp->max_window) {
3373                                 tp->max_window = nwin;
3374                                 tcp_sync_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie);
3375                         }
3376                 }
3377         }
3378
3379         tcp_snd_una_update(tp, ack);
3380
3381         return flag;
3382 }
3383
3384 static bool __tcp_oow_rate_limited(struct net *net, int mib_idx,
3385                                    u32 *last_oow_ack_time)
3386 {
3387         if (*last_oow_ack_time) {
3388                 s32 elapsed = (s32)(tcp_jiffies32 - *last_oow_ack_time);
3389
3390                 if (0 <= elapsed && elapsed < net->ipv4.sysctl_tcp_invalid_ratelimit) {
3391                         NET_INC_STATS(net, mib_idx);
3392                         return true;    /* rate-limited: don't send yet! */
3393                 }
3394         }
3395
3396         *last_oow_ack_time = tcp_jiffies32;
3397
3398         return false;   /* not rate-limited: go ahead, send dupack now! */
3399 }
3400
3401 /* Return true if we're currently rate-limiting out-of-window ACKs and
3402  * thus shouldn't send a dupack right now. We rate-limit dupacks in
3403  * response to out-of-window SYNs or ACKs to mitigate ACK loops or DoS
3404  * attacks that send repeated SYNs or ACKs for the same connection. To
3405  * do this, we do not send a duplicate SYNACK or ACK if the remote
3406  * endpoint is sending out-of-window SYNs or pure ACKs at a high rate.
3407  */
3408 bool tcp_oow_rate_limited(struct net *net, const struct sk_buff *skb,
3409                           int mib_idx, u32 *last_oow_ack_time)
3410 {
3411         /* Data packets without SYNs are not likely part of an ACK loop. */
3412         if ((TCP_SKB_CB(skb)->seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) &&
3413             !tcp_hdr(skb)->syn)
3414                 return false;
3415
3416         return __tcp_oow_rate_limited(net, mib_idx, last_oow_ack_time);
3417 }
3418
3419 /* RFC 5961 7 [ACK Throttling] */
3420 static void tcp_send_challenge_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3421 {
3422         /* unprotected vars, we dont care of overwrites */
3423         static u32 challenge_timestamp;
3424         static unsigned int challenge_count;
3425         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3426         struct net *net = sock_net(sk);
3427         u32 count, now;
3428
3429         /* First check our per-socket dupack rate limit. */
3430         if (__tcp_oow_rate_limited(net,
3431                                    LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDCHALLENGE,
3432                                    &tp->last_oow_ack_time))
3433                 return;
3434
3435         /* Then check host-wide RFC 5961 rate limit. */
3436         now = jiffies / HZ;
3437         if (now != challenge_timestamp) {
3438                 u32 ack_limit = net->ipv4.sysctl_tcp_challenge_ack_limit;
3439                 u32 half = (ack_limit + 1) >> 1;
3440
3441                 challenge_timestamp = now;
3442                 WRITE_ONCE(challenge_count, half + prandom_u32_max(ack_limit));
3443         }
3444         count = READ_ONCE(challenge_count);
3445         if (count > 0) {
3446                 WRITE_ONCE(challenge_count, count - 1);
3447                 NET_INC_STATS(net, LINUX_MIB_TCPCHALLENGEACK);
3448                 tcp_send_ack(sk);
3449         }
3450 }
3451
3452 static void tcp_store_ts_recent(struct tcp_sock *tp)
3453 {
3454         tp->rx_opt.ts_recent = tp->rx_opt.rcv_tsval;
3455         tp->rx_opt.ts_recent_stamp = ktime_get_seconds();
3456 }
3457
3458 static void tcp_replace_ts_recent(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3459 {
3460         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && !after(seq, tp->rcv_wup)) {
3461                 /* PAWS bug workaround wrt. ACK frames, the PAWS discard
3462                  * extra check below makes sure this can only happen
3463                  * for pure ACK frames.  -DaveM
3464                  *
3465                  * Not only, also it occurs for expired timestamps.
3466                  */
3467
3468                 if (tcp_paws_check(&tp->rx_opt, 0))
3469                         tcp_store_ts_recent(tp);
3470         }
3471 }
3472
3473 /* This routine deals with acks during a TLP episode.
3474  * We mark the end of a TLP episode on receiving TLP dupack or when
3475  * ack is after tlp_high_seq.
3476  * Ref: loss detection algorithm in draft-dukkipati-tcpm-tcp-loss-probe.
3477  */
3478 static void tcp_process_tlp_ack(struct sock *sk, u32 ack, int flag)
3479 {
3480         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3481
3482         if (before(ack, tp->tlp_high_seq))
3483                 return;
3484
3485         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK) {
3486                 /* This DSACK means original and TLP probe arrived; no loss */
3487                 tp->tlp_high_seq = 0;
3488         } else if (after(ack, tp->tlp_high_seq)) {
3489                 /* ACK advances: there was a loss, so reduce cwnd. Reset
3490                  * tlp_high_seq in tcp_init_cwnd_reduction()
3491                  */
3492                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
3493                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
3494                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
3495                 tcp_try_keep_open(sk);
3496                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
3497                                 LINUX_MIB_TCPLOSSPROBERECOVERY);
3498         } else if (!(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED |
3499                              FLAG_NOT_DUP | FLAG_DATA_SACKED))) {
3500                 /* Pure dupack: original and TLP probe arrived; no loss */
3501                 tp->tlp_high_seq = 0;
3502         }
3503 }
3504
3505 static inline void tcp_in_ack_event(struct sock *sk, u32 flags)
3506 {
3507         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3508
3509         if (icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event)
3510                 icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event(sk, flags);
3511 }
3512
3513 /* Congestion control has updated the cwnd already. So if we're in
3514  * loss recovery then now we do any new sends (for FRTO) or
3515  * retransmits (for CA_Loss or CA_recovery) that make sense.
3516  */
3517 static void tcp_xmit_recovery(struct sock *sk, int rexmit)
3518 {
3519         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3520
3521         if (rexmit == REXMIT_NONE)
3522                 return;
3523
3524         if (unlikely(rexmit == 2)) {
3525                 __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk),
3526                                           TCP_NAGLE_OFF);
3527                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq))
3528                         return;
3529                 tp->frto = 0;
3530         }
3531         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3532 }
3533
3534 /* Returns the number of packets newly acked or sacked by the current ACK */
3535 static u32 tcp_newly_delivered(struct sock *sk, u32 prior_delivered, int flag)
3536 {
3537         const struct net *net = sock_net(sk);
3538         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3539         u32 delivered;
3540
3541         delivered = tp->delivered - prior_delivered;
3542         NET_ADD_STATS(net, LINUX_MIB_TCPDELIVERED, delivered);
3543         if (flag & FLAG_ECE) {
3544                 tp->delivered_ce += delivered;
3545                 NET_ADD_STATS(net, LINUX_MIB_TCPDELIVEREDCE, delivered);
3546         }
3547         return delivered;
3548 }
3549
3550 /* This routine deals with incoming acks, but not outgoing ones. */
3551 static int tcp_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int flag)
3552 {
3553         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3554         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3555         struct tcp_sacktag_state sack_state;
3556         struct rate_sample rs = { .prior_delivered = 0 };
3557         u32 prior_snd_una = tp->snd_una;
3558         bool is_sack_reneg = tp->is_sack_reneg;
3559         u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3560         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3561         bool is_dupack = false;
3562         int prior_packets = tp->packets_out;
3563         u32 delivered = tp->delivered;
3564         u32 lost = tp->lost;
3565         int rexmit = REXMIT_NONE; /* Flag to (re)transmit to recover losses */
3566         u32 prior_fack;
3567
3568         sack_state.first_sackt = 0;
3569         sack_state.rate = &rs;
3570
3571         /* We very likely will need to access rtx queue. */
3572         prefetch(sk->tcp_rtx_queue.rb_node);
3573
3574         /* If the ack is older than previous acks
3575          * then we can probably ignore it.
3576          */
3577         if (before(ack, prior_snd_una)) {
3578                 /* RFC 5961 5.2 [Blind Data Injection Attack].[Mitigation] */
3579                 if (before(ack, prior_snd_una - tp->max_window)) {
3580                         if (!(flag & FLAG_NO_CHALLENGE_ACK))
3581                                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
3582                         return -1;
3583                 }
3584                 goto old_ack;
3585         }
3586
3587         /* If the ack includes data we haven't sent yet, discard
3588          * this segment (RFC793 Section 3.9).
3589          */
3590         if (after(ack, tp->snd_nxt))
3591                 goto invalid_ack;
3592
3593         if (after(ack, prior_snd_una)) {
3594                 flag |= FLAG_SND_UNA_ADVANCED;
3595                 icsk->icsk_retransmits = 0;
3596
3597 #if IS_ENABLED(CONFIG_TLS_DEVICE)
3598                 if (static_branch_unlikely(&clean_acked_data_enabled))
3599                         if (icsk->icsk_clean_acked)
3600                                 icsk->icsk_clean_acked(sk, ack);
3601 #endif
3602         }
3603
3604         prior_fack = tcp_is_sack(tp) ? tcp_highest_sack_seq(tp) : tp->snd_una;
3605         rs.prior_in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
3606
3607         /* ts_recent update must be made after we are sure that the packet
3608          * is in window.
3609          */
3610         if (flag & FLAG_UPDATE_TS_RECENT)
3611                 tcp_replace_ts_recent(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
3612
3613         if (!(flag & FLAG_SLOWPATH) && after(ack, prior_snd_una)) {
3614                 /* Window is constant, pure forward advance.
3615                  * No more checks are required.
3616                  * Note, we use the fact that SND.UNA>=SND.WL2.
3617                  */
3618                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3619                 tcp_snd_una_update(tp, ack);
3620                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3621
3622                 tcp_in_ack_event(sk, CA_ACK_WIN_UPDATE);
3623
3624                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPACKS);
3625         } else {
3626                 u32 ack_ev_flags = CA_ACK_SLOWPATH;
3627
3628                 if (ack_seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
3629                         flag |= FLAG_DATA;
3630                 else
3631                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPUREACKS);
3632
3633                 flag |= tcp_ack_update_window(sk, skb, ack, ack_seq);
3634
3635                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked)
3636                         flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3637                                                         &sack_state);
3638
3639                 if (tcp_ecn_rcv_ecn_echo(tp, tcp_hdr(skb))) {
3640                         flag |= FLAG_ECE;
3641                         ack_ev_flags |= CA_ACK_ECE;
3642                 }
3643
3644                 if (flag & FLAG_WIN_UPDATE)
3645                         ack_ev_flags |= CA_ACK_WIN_UPDATE;
3646
3647                 tcp_in_ack_event(sk, ack_ev_flags);
3648         }
3649
3650         /* We passed data and got it acked, remove any soft error
3651          * log. Something worked...
3652          */
3653         sk->sk_err_soft = 0;
3654         icsk->icsk_probes_out = 0;
3655         tp->rcv_tstamp = tcp_jiffies32;
3656         if (!prior_packets)
3657                 goto no_queue;
3658
3659         /* See if we can take anything off of the retransmit queue. */
3660         flag |= tcp_clean_rtx_queue(sk, prior_fack, prior_snd_una, &sack_state);
3661
3662         tcp_rack_update_reo_wnd(sk, &rs);
3663
3664         if (tp->tlp_high_seq)
3665                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3666         /* If needed, reset TLP/RTO timer; RACK may later override this. */
3667         if (flag & FLAG_SET_XMIT_TIMER)
3668                 tcp_set_xmit_timer(sk);
3669
3670         if (tcp_ack_is_dubious(sk, flag)) {
3671                 is_dupack = !(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED | FLAG_NOT_DUP));
3672                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, is_dupack, &flag,
3673                                       &rexmit);
3674         }
3675
3676         if ((flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS) || !(flag & FLAG_NOT_DUP))
3677                 sk_dst_confirm(sk);
3678
3679         delivered = tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3680         lost = tp->lost - lost;                 /* freshly marked lost */
3681         rs.is_ack_delayed = !!(flag & FLAG_ACK_MAYBE_DELAYED);
3682         tcp_rate_gen(sk, delivered, lost, is_sack_reneg, sack_state.rate);
3683         tcp_cong_control(sk, ack, delivered, flag, sack_state.rate);
3684         tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3685         return 1;
3686
3687 no_queue:
3688         /* If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction. */
3689         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK) {
3690                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, is_dupack, &flag,
3691                                       &rexmit);
3692                 tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3693         }
3694         /* If this ack opens up a zero window, clear backoff.  It was
3695          * being used to time the probes, and is probably far higher than
3696          * it needs to be for normal retransmission.
3697          */
3698         tcp_ack_probe(sk);
3699
3700         if (tp->tlp_high_seq)
3701                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3702         return 1;
3703
3704 invalid_ack:
3705         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u after %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3706         return -1;
3707
3708 old_ack:
3709         /* If data was SACKed, tag it and see if we should send more data.
3710          * If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction.
3711          */
3712         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked) {
3713                 flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3714                                                 &sack_state);
3715                 tcp_fastretrans_alert(sk, prior_snd_una, is_dupack, &flag,
3716                                       &rexmit);
3717                 tcp_newly_delivered(sk, delivered, flag);
3718                 tcp_xmit_recovery(sk, rexmit);
3719         }
3720
3721         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u before %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3722         return 0;
3723 }
3724
3725 static void tcp_parse_fastopen_option(int len, const unsigned char *cookie,
3726                                       bool syn, struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3727                                       bool exp_opt)
3728 {
3729         /* Valid only in SYN or SYN-ACK with an even length.  */
3730         if (!foc || !syn || len < 0 || (len & 1))
3731                 return;
3732
3733         if (len >= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MIN &&
3734             len <= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MAX)
3735                 memcpy(foc->val, cookie, len);
3736         else if (len != 0)
3737                 len = -1;
3738         foc->len = len;
3739         foc->exp = exp_opt;
3740 }
3741
3742 static void smc_parse_options(const struct tcphdr *th,
3743                               struct tcp_options_received *opt_rx,
3744                               const unsigned char *ptr,
3745                               int opsize)
3746 {
3747 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
3748         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
3749                 if (th->syn && !(opsize & 1) &&
3750                     opsize >= TCPOLEN_EXP_SMC_BASE &&
3751                     get_unaligned_be32(ptr) == TCPOPT_SMC_MAGIC)
3752                         opt_rx->smc_ok = 1;
3753         }
3754 #endif
3755 }
3756
3757 /* Look for tcp options. Normally only called on SYN and SYNACK packets.
3758  * But, this can also be called on packets in the established flow when
3759  * the fast version below fails.
3760  */
3761 void tcp_parse_options(const struct net *net,
3762                        const struct sk_buff *skb,
3763                        struct tcp_options_received *opt_rx, int estab,
3764                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
3765 {
3766         const unsigned char *ptr;
3767         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3768         int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr);
3769
3770         ptr = (const unsigned char *)(th + 1);
3771         opt_rx->saw_tstamp = 0;
3772
3773         while (length > 0) {
3774                 int opcode = *ptr++;
3775                 int opsize;
3776
3777                 switch (opcode) {
3778                 case TCPOPT_EOL:
3779                         return;
3780                 case TCPOPT_NOP:        /* Ref: RFC 793 section 3.1 */
3781                         length--;
3782                         continue;
3783                 default:
3784                         opsize = *ptr++;
3785                         if (opsize < 2) /* "silly options" */
3786                                 return;
3787                         if (opsize > length)
3788                                 return; /* don't parse partial options */
3789                         switch (opcode) {
3790                         case TCPOPT_MSS:
3791                                 if (opsize == TCPOLEN_MSS && th->syn && !estab) {
3792                                         u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
3793                                         if (in_mss) {
3794                                                 if (opt_rx->user_mss &&
3795                                                     opt_rx->user_mss < in_mss)
3796                                                         in_mss = opt_rx->user_mss;
3797                                                 opt_rx->mss_clamp = in_mss;
3798                                         }
3799                                 }
3800                                 break;
3801                         case TCPOPT_WINDOW:
3802                                 if (opsize == TCPOLEN_WINDOW && th->syn &&
3803                                     !estab && net->ipv4.sysctl_tcp_window_scaling) {
3804                                         __u8 snd_wscale = *(__u8 *)ptr;
3805                                         opt_rx->wscale_ok = 1;
3806                                         if (snd_wscale > TCP_MAX_WSCALE) {
3807                                                 net_info_ratelimited("%s: Illegal window scaling value %d > %u received\n",
3808                                                                      __func__,
3809                                                                      snd_wscale,
3810                                                                      TCP_MAX_WSCALE);
3811                                                 snd_wscale = TCP_MAX_WSCALE;
3812                                         }
3813                                         opt_rx->snd_wscale = snd_wscale;
3814                                 }
3815                                 break;
3816                         case TCPOPT_TIMESTAMP:
3817                                 if ((opsize == TCPOLEN_TIMESTAMP) &&
3818                                     ((estab && opt_rx->tstamp_ok) ||
3819                                      (!estab && net->ipv4.sysctl_tcp_timestamps))) {
3820                                         opt_rx->saw_tstamp = 1;
3821                                         opt_rx->rcv_tsval = get_unaligned_be32(ptr);
3822                                         opt_rx->rcv_tsecr = get_unaligned_be32(ptr + 4);
3823                                 }
3824                                 break;
3825                         case TCPOPT_SACK_PERM:
3826                                 if (opsize == TCPOLEN_SACK_PERM && th->syn &&
3827                                     !estab && net->ipv4.sysctl_tcp_sack) {
3828                                         opt_rx->sack_ok = TCP_SACK_SEEN;
3829                                         tcp_sack_reset(opt_rx);
3830                                 }
3831                                 break;
3832
3833                         case TCPOPT_SACK:
3834                                 if ((opsize >= (TCPOLEN_SACK_BASE + TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)) &&
3835                                    !((opsize - TCPOLEN_SACK_BASE) % TCPOLEN_SACK_PERBLOCK) &&
3836                                    opt_rx->sack_ok) {
3837                                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = (ptr - 2) - (unsigned char *)th;
3838                                 }
3839                                 break;
3840 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3841                         case TCPOPT_MD5SIG:
3842                                 /*
3843                                  * The MD5 Hash has already been
3844                                  * checked (see tcp_v{4,6}_do_rcv()).
3845                                  */
3846                                 break;
3847 #endif
3848                         case TCPOPT_FASTOPEN:
3849                                 tcp_parse_fastopen_option(
3850                                         opsize - TCPOLEN_FASTOPEN_BASE,
3851                                         ptr, th->syn, foc, false);
3852                                 break;
3853
3854                         case TCPOPT_EXP:
3855                                 /* Fast Open option shares code 254 using a
3856                                  * 16 bits magic number.
3857                                  */
3858                                 if (opsize >= TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE &&
3859                                     get_unaligned_be16(ptr) ==
3860                                     TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC)
3861                                         tcp_parse_fastopen_option(opsize -
3862                                                 TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE,
3863                                                 ptr + 2, th->syn, foc, true);
3864                                 else
3865                                         smc_parse_options(th, opt_rx, ptr,
3866                                                           opsize);
3867                                 break;
3868
3869                         }
3870                         ptr += opsize-2;
3871                         length -= opsize;
3872                 }
3873         }
3874 }
3875 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_options);
3876
3877 static bool tcp_parse_aligned_timestamp(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
3878 {
3879         const __be32 *ptr = (const __be32 *)(th + 1);
3880
3881         if (*ptr == htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16)
3882                           | (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) | TCPOLEN_TIMESTAMP)) {
3883                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 1;
3884                 ++ptr;
3885                 tp->rx_opt.rcv_tsval = ntohl(*ptr);
3886                 ++ptr;
3887                 if (*ptr)
3888                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = ntohl(*ptr) - tp->tsoffset;
3889                 else
3890                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = 0;
3891                 return true;
3892         }
3893         return false;
3894 }
3895
3896 /* Fast parse options. This hopes to only see timestamps.
3897  * If it is wrong it falls back on tcp_parse_options().
3898  */
3899 static bool tcp_fast_parse_options(const struct net *net,
3900                                    const struct sk_buff *skb,
3901                                    const struct tcphdr *th, struct tcp_sock *tp)
3902 {
3903         /* In the spirit of fast parsing, compare doff directly to constant
3904          * values.  Because equality is used, short doff can be ignored here.
3905          */
3906         if (th->doff == (sizeof(*th) / 4)) {
3907                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
3908                 return false;
3909         } else if (tp->rx_opt.tstamp_ok &&
3910                    th->doff == ((sizeof(*th) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) / 4)) {
3911                 if (tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
3912                         return true;
3913         }
3914
3915         tcp_parse_options(net, skb, &tp->rx_opt, 1, NULL);
3916         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
3917                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
3918
3919         return true;
3920 }
3921
3922 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3923 /*
3924  * Parse MD5 Signature option
3925  */
3926 const u8 *tcp_parse_md5sig_option(const struct tcphdr *th)
3927 {
3928         int length = (th->doff << 2) - sizeof(*th);
3929         const u8 *ptr = (const u8 *)(th + 1);
3930
3931         /* If not enough data remaining, we can short cut */
3932         while (length >= TCPOLEN_MD5SIG) {
3933                 int opcode = *ptr++;
3934                 int opsize;
3935
3936                 switch (opcode) {
3937                 case TCPOPT_EOL:
3938                         return NULL;
3939                 case TCPOPT_NOP:
3940                         length--;
3941                         continue;
3942                 default:
3943                         opsize = *ptr++;
3944                         if (opsize < 2 || opsize > length)
3945                                 return NULL;
3946                         if (opcode == TCPOPT_MD5SIG)
3947                                 return opsize == TCPOLEN_MD5SIG ? ptr : NULL;
3948                 }
3949                 ptr += opsize - 2;
3950                 length -= opsize;
3951         }
3952         return NULL;
3953 }
3954 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_md5sig_option);
3955 #endif
3956
3957 /* Sorry, PAWS as specified is broken wrt. pure-ACKs -DaveM
3958  *
3959  * It is not fatal. If this ACK does _not_ change critical state (seqs, window)
3960  * it can pass through stack. So, the following predicate verifies that
3961  * this segment is not used for anything but congestion avoidance or
3962  * fast retransmit. Moreover, we even are able to eliminate most of such
3963  * second order effects, if we apply some small "replay" window (~RTO)
3964  * to timestamp space.
3965  *
3966  * All these measures still do not guarantee that we reject wrapped ACKs
3967  * on networks with high bandwidth, when sequence space is recycled fastly,
3968  * but it guarantees that such events will be very rare and do not affect
3969  * connection seriously. This doesn't look nice, but alas, PAWS is really
3970  * buggy extension.
3971  *
3972  * [ Later note. Even worse! It is buggy for segments _with_ data. RFC
3973  * states that events when retransmit arrives after original data are rare.
3974  * It is a blatant lie. VJ forgot about fast retransmit! 8)8) It is
3975  * the biggest problem on large power networks even with minor reordering.
3976  * OK, let's give it small replay window. If peer clock is even 1hz, it is safe
3977  * up to bandwidth of 18Gigabit/sec. 8) ]
3978  */
3979
3980 static int tcp_disordered_ack(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3981 {
3982         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3983         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3984         u32 seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3985         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3986
3987         return (/* 1. Pure ACK with correct sequence number. */
3988                 (th->ack && seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq && seq == tp->rcv_nxt) &&
3989
3990                 /* 2. ... and duplicate ACK. */
3991                 ack == tp->snd_una &&
3992
3993                 /* 3. ... and does not update window. */
3994                 !tcp_may_update_window(tp, ack, seq, ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale) &&
3995
3996                 /* 4. ... and sits in replay window. */
3997                 (s32)(tp->rx_opt.ts_recent - tp->rx_opt.rcv_tsval) <= (inet_csk(sk)->icsk_rto * 1024) / HZ);
3998 }
3999
4000 static inline bool tcp_paws_discard(const struct sock *sk,
4001                                    const struct sk_buff *skb)
4002 {
4003         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4004
4005         return !tcp_paws_check(&tp->rx_opt, TCP_PAWS_WINDOW) &&
4006                !tcp_disordered_ack(sk, skb);
4007 }
4008
4009 /* Check segment sequence number for validity.
4010  *
4011  * Segment controls are considered valid, if the segment
4012  * fits to the window after truncation to the window. Acceptability
4013  * of data (and SYN, FIN, of course) is checked separately.
4014  * See tcp_data_queue(), for example.
4015  *
4016  * Also, controls (RST is main one) are accepted using RCV.WUP instead
4017  * of RCV.NXT. Peer still did not advance his SND.UNA when we
4018  * delayed ACK, so that hisSND.UNA<=ourRCV.WUP.
4019  * (borrowed from freebsd)
4020  */
4021
4022 static inline bool tcp_sequence(const struct tcp_sock *tp, u32 seq, u32 end_seq)
4023 {
4024         return  !before(end_seq, tp->rcv_wup) &&
4025                 !after(seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp));
4026 }
4027
4028 /* When we get a reset we do this. */
4029 void tcp_reset(struct sock *sk)
4030 {
4031         trace_tcp_receive_reset(sk);
4032
4033         /* We want the right error as BSD sees it (and indeed as we do). */
4034         switch (sk->sk_state) {
4035         case TCP_SYN_SENT:
4036                 sk->sk_err = ECONNREFUSED;
4037                 break;
4038         case TCP_CLOSE_WAIT:
4039                 sk->sk_err = EPIPE;
4040                 break;
4041         case TCP_CLOSE:
4042                 return;
4043         default:
4044                 sk->sk_err = ECONNRESET;
4045         }
4046         /* This barrier is coupled with smp_rmb() in tcp_poll() */
4047         smp_wmb();
4048
4049         tcp_write_queue_purge(sk);
4050         tcp_done(sk);
4051
4052         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4053                 sk->sk_error_report(sk);
4054 }
4055
4056 /*
4057  *      Process the FIN bit. This now behaves as it is supposed to work
4058  *      and the FIN takes effect when it is validly part of sequence
4059  *      space. Not before when we get holes.
4060  *
4061  *      If we are ESTABLISHED, a received fin moves us to CLOSE-WAIT
4062  *      (and thence onto LAST-ACK and finally, CLOSE, we never enter
4063  *      TIME-WAIT)
4064  *
4065  *      If we are in FINWAIT-1, a received FIN indicates simultaneous
4066  *      close and we go into CLOSING (and later onto TIME-WAIT)
4067  *
4068  *      If we are in FINWAIT-2, a received FIN moves us to TIME-WAIT.
4069  */
4070 void tcp_fin(struct sock *sk)
4071 {
4072         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4073
4074         inet_csk_schedule_ack(sk);
4075
4076         sk->sk_shutdown |= RCV_SHUTDOWN;
4077         sock_set_flag(sk, SOCK_DONE);
4078
4079         switch (sk->sk_state) {
4080         case TCP_SYN_RECV:
4081         case TCP_ESTABLISHED:
4082                 /* Move to CLOSE_WAIT */
4083                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSE_WAIT);
4084                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 1;
4085                 break;
4086
4087         case TCP_CLOSE_WAIT:
4088         case TCP_CLOSING:
4089                 /* Received a retransmission of the FIN, do
4090                  * nothing.
4091                  */
4092                 break;
4093         case TCP_LAST_ACK:
4094                 /* RFC793: Remain in the LAST-ACK state. */
4095                 break;
4096
4097         case TCP_FIN_WAIT1:
4098                 /* This case occurs when a simultaneous close
4099                  * happens, we must ack the received FIN and
4100                  * enter the CLOSING state.
4101                  */
4102                 tcp_send_ack(sk);
4103                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSING);
4104                 break;
4105         case TCP_FIN_WAIT2:
4106                 /* Received a FIN -- send ACK and enter TIME_WAIT. */
4107                 tcp_send_ack(sk);
4108                 tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
4109                 break;
4110         default:
4111                 /* Only TCP_LISTEN and TCP_CLOSE are left, in these
4112                  * cases we should never reach this piece of code.
4113                  */
4114                 pr_err("%s: Impossible, sk->sk_state=%d\n",
4115                        __func__, sk->sk_state);
4116                 break;
4117         }
4118
4119         /* It _is_ possible, that we have something out-of-order _after_ FIN.
4120          * Probably, we should reset in this case. For now drop them.
4121          */
4122         skb_rbtree_purge(&tp->out_of_order_queue);
4123         if (tcp_is_sack(tp))
4124                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4125         sk_mem_reclaim(sk);
4126
4127         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
4128                 sk->sk_state_change(sk);
4129
4130                 /* Do not send POLL_HUP for half duplex close. */
4131                 if (sk->sk_shutdown == SHUTDOWN_MASK ||
4132                     sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4133                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_HUP);
4134                 else
4135                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);
4136         }
4137 }
4138
4139 static inline bool tcp_sack_extend(struct tcp_sack_block *sp, u32 seq,
4140                                   u32 end_seq)
4141 {
4142         if (!after(seq, sp->end_seq) && !after(sp->start_seq, end_seq)) {
4143                 if (before(seq, sp->start_seq))
4144                         sp->start_seq = seq;
4145                 if (after(end_seq, sp->end_seq))
4146                         sp->end_seq = end_seq;
4147                 return true;
4148         }
4149         return false;
4150 }
4151
4152 static void tcp_dsack_set(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4153 {
4154         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4155
4156         if (tcp_is_sack(tp) && sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_dsack) {
4157                 int mib_idx;
4158
4159                 if (before(seq, tp->rcv_nxt))
4160                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOLDSENT;
4161                 else
4162                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOFOSENT;
4163
4164                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), mib_idx);
4165
4166                 tp->rx_opt.dsack = 1;
4167                 tp->duplicate_sack[0].start_seq = seq;
4168                 tp->duplicate_sack[0].end_seq = end_seq;
4169         }
4170 }
4171
4172 static void tcp_dsack_extend(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4173 {
4174         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4175
4176         if (!tp->rx_opt.dsack)
4177                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4178         else
4179                 tcp_sack_extend(tp->duplicate_sack, seq, end_seq);
4180 }
4181
4182 static void tcp_rcv_spurious_retrans(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4183 {
4184         /* When the ACK path fails or drops most ACKs, the sender would
4185          * timeout and spuriously retransmit the same segment repeatedly.
4186          * The receiver remembers and reflects via DSACKs. Leverage the
4187          * DSACK state and change the txhash to re-route speculatively.
4188          */
4189         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tcp_sk(sk)->duplicate_sack[0].start_seq)
4190                 sk_rethink_txhash(sk);
4191 }
4192
4193 static void tcp_send_dupack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4194 {
4195         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4196
4197         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
4198             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4199                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4200                 tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
4201
4202                 if (tcp_is_sack(tp) && sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_dsack) {
4203                         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4204
4205                         tcp_rcv_spurious_retrans(sk, skb);
4206                         if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))
4207                                 end_seq = tp->rcv_nxt;
4208                         tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq);
4209                 }
4210         }
4211
4212         tcp_send_ack(sk);
4213 }
4214
4215 /* These routines update the SACK block as out-of-order packets arrive or
4216  * in-order packets close up the sequence space.
4217  */
4218 static void tcp_sack_maybe_coalesce(struct tcp_sock *tp)
4219 {
4220         int this_sack;
4221         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4222         struct tcp_sack_block *swalk = sp + 1;
4223
4224         /* See if the recent change to the first SACK eats into
4225          * or hits the sequence space of other SACK blocks, if so coalesce.
4226          */
4227         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;) {
4228                 if (tcp_sack_extend(sp, swalk->start_seq, swalk->end_seq)) {
4229                         int i;
4230
4231                         /* Zap SWALK, by moving every further SACK up by one slot.
4232                          * Decrease num_sacks.
4233                          */
4234                         tp->rx_opt.num_sacks--;
4235                         for (i = this_sack; i < tp->rx_opt.num_sacks; i++)
4236                                 sp[i] = sp[i + 1];
4237                         continue;
4238                 }
4239                 this_sack++, swalk++;
4240         }
4241 }
4242
4243 static void tcp_sack_new_ofo_skb(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4244 {
4245         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4246         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4247         int cur_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4248         int this_sack;
4249
4250         if (!cur_sacks)
4251                 goto new_sack;
4252
4253         for (this_sack = 0; this_sack < cur_sacks; this_sack++, sp++) {
4254                 if (tcp_sack_extend(sp, seq, end_seq)) {
4255                         /* Rotate this_sack to the first one. */
4256                         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4257                                 swap(*sp, *(sp - 1));
4258                         if (cur_sacks > 1)
4259                                 tcp_sack_maybe_coalesce(tp);
4260                         return;
4261                 }
4262         }
4263
4264         /* Could not find an adjacent existing SACK, build a new one,
4265          * put it at the front, and shift everyone else down.  We
4266          * always know there is at least one SACK present already here.
4267          *
4268          * If the sack array is full, forget about the last one.
4269          */
4270         if (this_sack >= TCP_NUM_SACKS) {
4271                 if (tp->compressed_ack)
4272                         tcp_send_ack(sk);
4273                 this_sack--;
4274                 tp->rx_opt.num_sacks--;
4275                 sp--;
4276         }
4277         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4278                 *sp = *(sp - 1);
4279
4280 new_sack:
4281         /* Build the new head SACK, and we're done. */
4282         sp->start_seq = seq;
4283         sp->end_seq = end_seq;
4284         tp->rx_opt.num_sacks++;
4285 }
4286
4287 /* RCV.NXT advances, some SACKs should be eaten. */
4288
4289 static void tcp_sack_remove(struct tcp_sock *tp)
4290 {
4291         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4292         int num_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4293         int this_sack;
4294
4295         /* Empty ofo queue, hence, all the SACKs are eaten. Clear. */
4296         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4297                 tp->rx_opt.num_sacks = 0;
4298                 return;
4299         }
4300
4301         for (this_sack = 0; this_sack < num_sacks;) {
4302                 /* Check if the start of the sack is covered by RCV.NXT. */
4303                 if (!before(tp->rcv_nxt, sp->start_seq)) {
4304                         int i;
4305
4306                         /* RCV.NXT must cover all the block! */
4307                         WARN_ON(before(tp->rcv_nxt, sp->end_seq));
4308
4309                         /* Zap this SACK, by moving forward any other SACKS. */
4310                         for (i = this_sack+1; i < num_sacks; i++)
4311                                 tp->selective_acks[i-1] = tp->selective_acks[i];
4312                         num_sacks--;
4313                         continue;
4314                 }
4315                 this_sack++;
4316                 sp++;
4317         }
4318         tp->rx_opt.num_sacks = num_sacks;
4319 }
4320
4321 /**
4322  * tcp_try_coalesce - try to merge skb to prior one
4323  * @sk: socket
4324  * @dest: destination queue
4325  * @to: prior buffer
4326  * @from: buffer to add in queue
4327  * @fragstolen: pointer to boolean
4328  *
4329  * Before queueing skb @from after @to, try to merge them
4330  * to reduce overall memory use and queue lengths, if cost is small.
4331  * Packets in ofo or receive queues can stay a long time.
4332  * Better try to coalesce them right now to avoid future collapses.
4333  * Returns true if caller should free @from instead of queueing it
4334  */
4335 static bool tcp_try_coalesce(struct sock *sk,
4336                              struct sk_buff *to,
4337                              struct sk_buff *from,
4338                              bool *fragstolen)
4339 {
4340         int delta;
4341
4342         *fragstolen = false;
4343
4344         /* Its possible this segment overlaps with prior segment in queue */
4345         if (TCP_SKB_CB(from)->seq != TCP_SKB_CB(to)->end_seq)
4346                 return false;
4347
4348 #ifdef CONFIG_TLS_DEVICE
4349         if (from->decrypted != to->decrypted)
4350                 return false;
4351 #endif
4352
4353         if (!skb_try_coalesce(to, from, fragstolen, &delta))
4354                 return false;
4355
4356         atomic_add(delta, &sk->sk_rmem_alloc);
4357         sk_mem_charge(sk, delta);
4358         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOALESCE);
4359         TCP_SKB_CB(to)->end_seq = TCP_SKB_CB(from)->end_seq;
4360         TCP_SKB_CB(to)->ack_seq = TCP_SKB_CB(from)->ack_seq;
4361         TCP_SKB_CB(to)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(from)->tcp_flags;
4362
4363         if (TCP_SKB_CB(from)->has_rxtstamp) {
4364                 TCP_SKB_CB(to)->has_rxtstamp = true;
4365                 to->tstamp = from->tstamp;
4366         }
4367
4368         return true;
4369 }
4370
4371 static bool tcp_ooo_try_coalesce(struct sock *sk,
4372                              struct sk_buff *to,
4373                              struct sk_buff *from,
4374                              bool *fragstolen)
4375 {
4376         bool res = tcp_try_coalesce(sk, to, from, fragstolen);
4377
4378         /* In case tcp_drop() is called later, update to->gso_segs */
4379         if (res) {
4380                 u32 gso_segs = max_t(u16, 1, skb_shinfo(to)->gso_segs) +
4381                                max_t(u16, 1, skb_shinfo(from)->gso_segs);
4382
4383                 skb_shinfo(to)->gso_segs = min_t(u32, gso_segs, 0xFFFF);
4384         }
4385         return res;
4386 }
4387
4388 static void tcp_drop(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4389 {
4390         sk_drops_add(sk, skb);
4391         __kfree_skb(skb);
4392 }
4393
4394 /* This one checks to see if we can put data from the
4395  * out_of_order queue into the receive_queue.
4396  */
4397 static void tcp_ofo_queue(struct sock *sk)
4398 {
4399         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4400         __u32 dsack_high = tp->rcv_nxt;
4401         bool fin, fragstolen, eaten;
4402         struct sk_buff *skb, *tail;
4403         struct rb_node *p;
4404
4405         p = rb_first(&tp->out_of_order_queue);
4406         while (p) {
4407                 skb = rb_to_skb(p);
4408                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
4409                         break;
4410
4411                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack_high)) {
4412                         __u32 dsack = dsack_high;
4413                         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, dsack_high))
4414                                 dsack_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4415                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack);
4416                 }
4417                 p = rb_next(p);
4418                 rb_erase(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4419
4420                 if (unlikely(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))) {
4421                         SOCK_DEBUG(sk, "ofo packet was already received\n");
4422                         tcp_drop(sk, skb);
4423                         continue;
4424                 }
4425                 SOCK_DEBUG(sk, "ofo requeuing : rcv_next %X seq %X - %X\n",
4426                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4427                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4428
4429                 tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4430                 eaten = tail && tcp_try_coalesce(sk, tail, skb, &fragstolen);
4431                 tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4432                 fin = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN;
4433                 if (!eaten)
4434                         __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4435                 else
4436                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4437
4438                 if (unlikely(fin)) {
4439                         tcp_fin(sk);
4440                         /* tcp_fin() purges tp->out_of_order_queue,
4441                          * so we must end this loop right now.
4442                          */
4443                         break;
4444                 }
4445         }
4446 }
4447
4448 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk);
4449 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk);
4450
4451 static int tcp_try_rmem_schedule(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4452                                  unsigned int size)
4453 {
4454         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf ||
4455             !sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4456
4457                 if (tcp_prune_queue(sk) < 0)
4458                         return -1;
4459
4460                 while (!sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4461                         if (!tcp_prune_ofo_queue(sk))
4462                                 return -1;
4463                 }
4464         }
4465         return 0;
4466 }
4467
4468 static void tcp_data_queue_ofo(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4469 {
4470         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4471         struct rb_node **p, *parent;
4472         struct sk_buff *skb1;
4473         u32 seq, end_seq;
4474         bool fragstolen;
4475
4476         tcp_ecn_check_ce(sk, skb);
4477
4478         if (unlikely(tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))) {
4479                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFODROP);
4480                 tcp_drop(sk, skb);
4481                 return;
4482         }
4483
4484         /* Disable header prediction. */
4485         tp->pred_flags = 0;
4486         inet_csk_schedule_ack(sk);
4487
4488         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOQUEUE);
4489         seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4490         end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4491         SOCK_DEBUG(sk, "out of order segment: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4492                    tp->rcv_nxt, seq, end_seq);
4493
4494         p = &tp->out_of_order_queue.rb_node;
4495         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4496                 /* Initial out of order segment, build 1 SACK. */
4497                 if (tcp_is_sack(tp)) {
4498                         tp->rx_opt.num_sacks = 1;
4499                         tp->selective_acks[0].start_seq = seq;
4500                         tp->selective_acks[0].end_seq = end_seq;
4501                 }
4502                 rb_link_node(&skb->rbnode, NULL, p);
4503                 rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4504                 tp->ooo_last_skb = skb;
4505                 goto end;
4506         }
4507
4508         /* In the typical case, we are adding an skb to the end of the list.
4509          * Use of ooo_last_skb avoids the O(Log(N)) rbtree lookup.
4510          */
4511         if (tcp_ooo_try_coalesce(sk, tp->ooo_last_skb,
4512                                  skb, &fragstolen)) {
4513 coalesce_done:
4514                 tcp_grow_window(sk, skb);
4515                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4516                 skb = NULL;
4517                 goto add_sack;
4518         }
4519         /* Can avoid an rbtree lookup if we are adding skb after ooo_last_skb */
4520         if (!before(seq, TCP_SKB_CB(tp->ooo_last_skb)->end_seq)) {
4521                 parent = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
4522                 p = &parent->rb_right;
4523                 goto insert;
4524         }
4525
4526         /* Find place to insert this segment. Handle overlaps on the way. */
4527         parent = NULL;
4528         while (*p) {
4529                 parent = *p;
4530                 skb1 = rb_to_skb(parent);
4531                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4532                         p = &parent->rb_left;
4533                         continue;
4534                 }
4535                 if (before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4536                         if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4537                                 /* All the bits are present. Drop. */
4538                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4539                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4540                                 tcp_drop(sk, skb);
4541                                 skb = NULL;
4542                                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4543                                 goto add_sack;
4544                         }
4545                         if (after(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4546                                 /* Partial overlap. */
4547                                 tcp_dsack_set(sk, seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4548                         } else {
4549                                 /* skb's seq == skb1's seq and skb covers skb1.
4550                                  * Replace skb1 with skb.
4551                                  */
4552                                 rb_replace_node(&skb1->rbnode, &skb->rbnode,
4553                                                 &tp->out_of_order_queue);
4554                                 tcp_dsack_extend(sk,
4555                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4556                                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4557                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
4558                                               LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4559                                 tcp_drop(sk, skb1);
4560                                 goto merge_right;
4561                         }
4562                 } else if (tcp_ooo_try_coalesce(sk, skb1,
4563                                                 skb, &fragstolen)) {
4564                         goto coalesce_done;
4565                 }
4566                 p = &parent->rb_right;
4567         }
4568 insert:
4569         /* Insert segment into RB tree. */
4570         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
4571         rb_insert_color(&skb->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4572
4573 merge_right:
4574         /* Remove other segments covered by skb. */
4575         while ((skb1 = skb_rb_next(skb)) != NULL) {
4576                 if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4577                         break;
4578                 if (before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4579                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4580                                          end_seq);
4581                         break;
4582                 }
4583                 rb_erase(&skb1->rbnode, &tp->out_of_order_queue);
4584                 tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4585                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4586                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4587                 tcp_drop(sk, skb1);
4588         }
4589         /* If there is no skb after us, we are the last_skb ! */
4590         if (!skb1)
4591                 tp->ooo_last_skb = skb;
4592
4593 add_sack:
4594         if (tcp_is_sack(tp))
4595                 tcp_sack_new_ofo_skb(sk, seq, end_seq);
4596 end:
4597         if (skb) {
4598                 tcp_grow_window(sk, skb);
4599                 skb_condense(skb);
4600                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4601         }
4602 }
4603
4604 static int __must_check tcp_queue_rcv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int hdrlen,
4605                   bool *fragstolen)
4606 {
4607         int eaten;
4608         struct sk_buff *tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4609
4610         __skb_pull(skb, hdrlen);
4611         eaten = (tail &&
4612                  tcp_try_coalesce(sk, tail,
4613                                   skb, fragstolen)) ? 1 : 0;
4614         tcp_rcv_nxt_update(tcp_sk(sk), TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4615         if (!eaten) {
4616                 __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4617                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4618         }
4619         return eaten;
4620 }
4621
4622 int tcp_send_rcvq(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size)
4623 {
4624         struct sk_buff *skb;
4625         int err = -ENOMEM;
4626         int data_len = 0;
4627         bool fragstolen;
4628
4629         if (size == 0)
4630                 return 0;
4631
4632         if (size > PAGE_SIZE) {
4633                 int npages = min_t(size_t, size >> PAGE_SHIFT, MAX_SKB_FRAGS);
4634
4635                 data_len = npages << PAGE_SHIFT;
4636                 size = data_len + (size & ~PAGE_MASK);
4637         }
4638         skb = alloc_skb_with_frags(size - data_len, data_len,
4639                                    PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER,
4640                                    &err, sk->sk_allocation);
4641         if (!skb)
4642                 goto err;
4643
4644         skb_put(skb, size - data_len);
4645         skb->data_len = data_len;
4646         skb->len = size;
4647
4648         if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize)) {
4649                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVQDROP);
4650                 goto err_free;
4651         }
4652
4653         err = skb_copy_datagram_from_iter(skb, 0, &msg->msg_iter, size);
4654         if (err)
4655                 goto err_free;
4656
4657         TCP_SKB_CB(skb)->seq = tcp_sk(sk)->rcv_nxt;
4658         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + size;
4659         TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tcp_sk(sk)->snd_una - 1;
4660
4661         if (tcp_queue_rcv(sk, skb, 0, &fragstolen)) {
4662                 WARN_ON_ONCE(fragstolen); /* should not happen */
4663                 __kfree_skb(skb);
4664         }
4665         return size;
4666
4667 err_free:
4668         kfree_skb(skb);
4669 err:
4670         return err;
4671
4672 }
4673
4674 void tcp_data_ready(struct sock *sk)
4675 {
4676         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4677         int avail = tp->rcv_nxt - tp->copied_seq;
4678
4679         if (avail < sk->sk_rcvlowat && !sock_flag(sk, SOCK_DONE))
4680                 return;
4681
4682         sk->sk_data_ready(sk);
4683 }
4684
4685 static void tcp_data_queue(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4686 {
4687         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4688         bool fragstolen;
4689         int eaten;
4690
4691         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) {
4692                 __kfree_skb(skb);
4693                 return;
4694         }
4695         skb_dst_drop(skb);
4696         __skb_pull(skb, tcp_hdr(skb)->doff * 4);
4697
4698         tcp_ecn_accept_cwr(sk, skb);
4699
4700         tp->rx_opt.dsack = 0;
4701
4702         /*  Queue data for delivery to the user.
4703          *  Packets in sequence go to the receive queue.
4704          *  Out of sequence packets to the out_of_order_queue.
4705          */
4706         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt) {
4707                 if (tcp_receive_window(tp) == 0) {
4708                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPZEROWINDOWDROP);
4709                         goto out_of_window;
4710                 }
4711
4712                 /* Ok. In sequence. In window. */
4713 queue_and_out:
4714                 if (skb_queue_len(&sk->sk_receive_queue) == 0)
4715                         sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
4716                 else if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize)) {
4717                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVQDROP);
4718                         goto drop;
4719                 }
4720
4721                 eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, 0, &fragstolen);
4722                 if (skb->len)
4723                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
4724                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
4725                         tcp_fin(sk);
4726
4727                 if (!RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
4728                         tcp_ofo_queue(sk);
4729
4730                         /* RFC5681. 4.2. SHOULD send immediate ACK, when
4731                          * gap in queue is filled.
4732                          */
4733                         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
4734                                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_NOW;
4735                 }
4736
4737                 if (tp->rx_opt.num_sacks)
4738                         tcp_sack_remove(tp);
4739
4740                 tcp_fast_path_check(sk);
4741
4742                 if (eaten > 0)
4743                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4744                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4745                         tcp_data_ready(sk);
4746                 return;
4747         }
4748
4749         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
4750                 tcp_rcv_spurious_retrans(sk, skb);
4751                 /* A retransmit, 2nd most common case.  Force an immediate ack. */
4752                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4753                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4754
4755 out_of_window:
4756                 tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
4757                 inet_csk_schedule_ack(sk);
4758 drop:
4759                 tcp_drop(sk, skb);
4760                 return;
4761         }
4762
4763         /* Out of window. F.e. zero window probe. */
4764         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp)))
4765                 goto out_of_window;
4766
4767         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4768                 /* Partial packet, seq < rcv_next < end_seq */
4769                 SOCK_DEBUG(sk, "partial packet: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4770                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4771                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4772
4773                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt);
4774
4775                 /* If window is closed, drop tail of packet. But after
4776                  * remembering D-SACK for its head made in previous line.
4777                  */
4778                 if (!tcp_receive_window(tp)) {
4779                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPZEROWINDOWDROP);
4780                         goto out_of_window;
4781                 }
4782                 goto queue_and_out;
4783         }
4784
4785         tcp_data_queue_ofo(sk, skb);
4786 }
4787
4788 static struct sk_buff *tcp_skb_next(struct sk_buff *skb, struct sk_buff_head *list)
4789 {
4790         if (list)
4791                 return !skb_queue_is_last(list, skb) ? skb->next : NULL;
4792
4793         return skb_rb_next(skb);
4794 }
4795
4796 static struct sk_buff *tcp_collapse_one(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4797                                         struct sk_buff_head *list,
4798                                         struct rb_root *root)
4799 {
4800         struct sk_buff *next = tcp_skb_next(skb, list);
4801
4802         if (list)
4803                 __skb_unlink(skb, list);
4804         else
4805                 rb_erase(&skb->rbnode, root);
4806
4807         __kfree_skb(skb);
4808         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOLLAPSED);
4809
4810         return next;
4811 }
4812
4813 /* Insert skb into rb tree, ordered by TCP_SKB_CB(skb)->seq */
4814 void tcp_rbtree_insert(struct rb_root *root, struct sk_buff *skb)
4815 {
4816         struct rb_node **p = &root->rb_node;
4817         struct rb_node *parent = NULL;
4818         struct sk_buff *skb1;
4819
4820         while (*p) {
4821                 parent = *p;
4822                 skb1 = rb_to_skb(parent);
4823                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4824                         p = &parent->rb_left;
4825                 else
4826                         p = &parent->rb_right;
4827         }
4828         rb_link_node(&skb->rbnode, parent, p);
4829         rb_insert_color(&skb->rbnode, root);
4830 }
4831
4832 /* Collapse contiguous sequence of skbs head..tail with
4833  * sequence numbers start..end.
4834  *
4835  * If tail is NULL, this means until the end of the queue.
4836  *
4837  * Segments with FIN/SYN are not collapsed (only because this
4838  * simplifies code)
4839  */
4840 static void
4841 tcp_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff_head *list, struct rb_root *root,
4842              struct sk_buff *head, struct sk_buff *tail, u32 start, u32 end)
4843 {
4844         struct sk_buff *skb = head, *n;
4845         struct sk_buff_head tmp;
4846         bool end_of_skbs;
4847
4848         /* First, check that queue is collapsible and find
4849          * the point where collapsing can be useful.
4850          */
4851 restart:
4852         for (end_of_skbs = true; skb != NULL && skb != tail; skb = n) {
4853                 n = tcp_skb_next(skb, list);
4854
4855                 /* No new bits? It is possible on ofo queue. */
4856                 if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4857                         skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
4858                         if (!skb)
4859                                 break;
4860                         goto restart;
4861                 }
4862
4863                 /* The first skb to collapse is:
4864                  * - not SYN/FIN and
4865                  * - bloated or contains data before "start" or
4866                  *   overlaps to the next one.
4867                  */
4868                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)) &&
4869                     (tcp_win_from_space(sk, skb->truesize) > skb->len ||
4870                      before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start))) {
4871                         end_of_skbs = false;
4872                         break;
4873                 }
4874
4875                 if (n && n != tail &&
4876                     TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(n)->seq) {
4877                         end_of_skbs = false;
4878                         break;
4879                 }
4880
4881                 /* Decided to skip this, advance start seq. */
4882                 start = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4883         }
4884         if (end_of_skbs ||
4885             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
4886                 return;
4887
4888         __skb_queue_head_init(&tmp);
4889
4890         while (before(start, end)) {
4891                 int copy = min_t(int, SKB_MAX_ORDER(0, 0), end - start);
4892                 struct sk_buff *nskb;
4893
4894                 nskb = alloc_skb(copy, GFP_ATOMIC);
4895                 if (!nskb)
4896                         break;
4897
4898                 memcpy(nskb->cb, skb->cb, sizeof(skb->cb));
4899 #ifdef CONFIG_TLS_DEVICE
4900                 nskb->decrypted = skb->decrypted;
4901 #endif
4902                 TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = start;
4903                 if (list)
4904                         __skb_queue_before(list, skb, nskb);
4905                 else
4906                         __skb_queue_tail(&tmp, nskb); /* defer rbtree insertion */
4907                 skb_set_owner_r(nskb, sk);
4908
4909                 /* Copy data, releasing collapsed skbs. */
4910                 while (copy > 0) {
4911                         int offset = start - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4912                         int size = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - start;
4913
4914                         BUG_ON(offset < 0);
4915                         if (size > 0) {
4916                                 size = min(copy, size);
4917                                 if (skb_copy_bits(skb, offset, skb_put(nskb, size), size))
4918                                         BUG();
4919                                 TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq += size;
4920                                 copy -= size;
4921                                 start += size;
4922                         }
4923                         if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4924                                 skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list, root);
4925                                 if (!skb ||
4926                                     skb == tail ||
4927                                     (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
4928                                         goto end;
4929 #ifdef CONFIG_TLS_DEVICE
4930                                 if (skb->decrypted != nskb->decrypted)
4931                                         goto end;
4932 #endif
4933                         }
4934                 }
4935         }
4936 end:
4937         skb_queue_walk_safe(&tmp, skb, n)
4938                 tcp_rbtree_insert(root, skb);
4939 }
4940
4941 /* Collapse ofo queue. Algorithm: select contiguous sequence of skbs
4942  * and tcp_collapse() them until all the queue is collapsed.
4943  */
4944 static void tcp_collapse_ofo_queue(struct sock *sk)
4945 {
4946         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4947         u32 range_truesize, sum_tiny = 0;
4948         struct sk_buff *skb, *head;
4949         u32 start, end;
4950
4951         skb = skb_rb_first(&tp->out_of_order_queue);
4952 new_range:
4953         if (!skb) {
4954                 tp->ooo_last_skb = skb_rb_last(&tp->out_of_order_queue);
4955                 return;
4956         }
4957         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4958         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4959         range_truesize = skb->truesize;
4960
4961         for (head = skb;;) {
4962                 skb = skb_rb_next(skb);
4963
4964                 /* Range is terminated when we see a gap or when
4965                  * we are at the queue end.
4966                  */
4967                 if (!skb ||
4968                     after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end) ||
4969                     before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start)) {
4970                         /* Do not attempt collapsing tiny skbs */
4971                         if (range_truesize != head->truesize ||
4972                             end - start >= SKB_WITH_OVERHEAD(SK_MEM_QUANTUM)) {
4973                                 tcp_collapse(sk, NULL, &tp->out_of_order_queue,
4974                                              head, skb, start, end);
4975                         } else {
4976                                 sum_tiny += range_truesize;
4977                                 if (sum_tiny > sk->sk_rcvbuf >> 3)
4978                                         return;
4979                         }
4980                         goto new_range;
4981                 }
4982
4983                 range_truesize += skb->truesize;
4984                 if (unlikely(before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start)))
4985                         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4986                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end))
4987                         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4988         }
4989 }
4990
4991 /*
4992  * Clean the out-of-order queue to make room.
4993  * We drop high sequences packets to :
4994  * 1) Let a chance for holes to be filled.
4995  * 2) not add too big latencies if thousands of packets sit there.
4996  *    (But if application shrinks SO_RCVBUF, we could still end up
4997  *     freeing whole queue here)
4998  * 3) Drop at least 12.5 % of sk_rcvbuf to avoid malicious attacks.
4999  *
5000  * Return true if queue has shrunk.
5001  */
5002 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk)
5003 {
5004         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5005         struct rb_node *node, *prev;
5006         int goal;
5007
5008         if (RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue))
5009                 return false;
5010
5011         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_OFOPRUNED);
5012         goal = sk->sk_rcvbuf >> 3;
5013         node = &tp->ooo_last_skb->rbnode;
5014         do {
5015                 prev = rb_prev(node);
5016                 rb_erase(node, &tp->out_of_order_queue);
5017                 goal -= rb_to_skb(node)->truesize;
5018                 tcp_drop(sk, rb_to_skb(node));
5019                 if (!prev || goal <= 0) {
5020                         sk_mem_reclaim(sk);
5021                         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf &&
5022                             !tcp_under_memory_pressure(sk))
5023                                 break;
5024                         goal = sk->sk_rcvbuf >> 3;
5025                 }
5026                 node = prev;
5027         } while (node);
5028         tp->ooo_last_skb = rb_to_skb(prev);
5029
5030         /* Reset SACK state.  A conforming SACK implementation will
5031          * do the same at a timeout based retransmit.  When a connection
5032          * is in a sad state like this, we care only about integrity
5033          * of the connection not performance.
5034          */
5035         if (tp->rx_opt.sack_ok)
5036                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
5037         return true;
5038 }
5039
5040 /* Reduce allocated memory if we can, trying to get
5041  * the socket within its memory limits again.
5042  *
5043  * Return less than zero if we should start dropping frames
5044  * until the socket owning process reads some of the data
5045  * to stabilize the situation.
5046  */
5047 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk)
5048 {
5049         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5050
5051         SOCK_DEBUG(sk, "prune_queue: c=%x\n", tp->copied_seq);
5052
5053         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PRUNECALLED);
5054
5055         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) >= sk->sk_rcvbuf)
5056                 tcp_clamp_window(sk);
5057         else if (tcp_under_memory_pressure(sk))
5058                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, 4U * tp->advmss);
5059
5060         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5061                 return 0;
5062
5063         tcp_collapse_ofo_queue(sk);
5064         if (!skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue))
5065                 tcp_collapse(sk, &sk->sk_receive_queue, NULL,
5066                              skb_peek(&sk->sk_receive_queue),
5067                              NULL,
5068                              tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
5069         sk_mem_reclaim(sk);
5070
5071         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5072                 return 0;
5073
5074         /* Collapsing did not help, destructive actions follow.
5075          * This must not ever occur. */
5076
5077         tcp_prune_ofo_queue(sk);
5078
5079         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5080                 return 0;
5081
5082         /* If we are really being abused, tell the caller to silently
5083          * drop receive data on the floor.  It will get retransmitted
5084          * and hopefully then we'll have sufficient space.
5085          */
5086         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_RCVPRUNED);
5087
5088         /* Massive buffer overcommit. */
5089         tp->pred_flags = 0;
5090         return -1;
5091 }
5092
5093 static bool tcp_should_expand_sndbuf(const struct sock *sk)
5094 {
5095         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5096
5097         /* If the user specified a specific send buffer setting, do
5098          * not modify it.
5099          */
5100         if (sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK)
5101                 return false;
5102
5103         /* If we are under global TCP memory pressure, do not expand.  */
5104         if (tcp_under_memory_pressure(sk))
5105                 return false;
5106
5107         /* If we are under soft global TCP memory pressure, do not expand.  */
5108         if (sk_memory_allocated(sk) >= sk_prot_mem_limits(sk, 0))
5109                 return false;
5110
5111         /* If we filled the congestion window, do not expand.  */
5112         if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
5113                 return false;
5114
5115         return true;
5116 }
5117
5118 /* When incoming ACK allowed to free some skb from write_queue,
5119  * we remember this event in flag SOCK_QUEUE_SHRUNK and wake up socket
5120  * on the exit from tcp input handler.
5121  *
5122  * PROBLEM: sndbuf expansion does not work well with largesend.
5123  */
5124 static void tcp_new_space(struct sock *sk)
5125 {
5126         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5127
5128         if (tcp_should_expand_sndbuf(sk)) {
5129                 tcp_sndbuf_expand(sk);
5130                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_jiffies32;
5131         }
5132
5133         sk->sk_write_space(sk);
5134 }
5135
5136 static void tcp_check_space(struct sock *sk)
5137 {
5138         if (sock_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK)) {
5139                 sock_reset_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
5140                 /* pairs with tcp_poll() */
5141                 smp_mb();
5142                 if (sk->sk_socket &&
5143                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
5144                         tcp_new_space(sk);
5145                         if (!test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags))
5146                                 tcp_chrono_stop(sk, TCP_CHRONO_SNDBUF_LIMITED);
5147                 }
5148         }
5149 }
5150
5151 static inline void tcp_data_snd_check(struct sock *sk)
5152 {
5153         tcp_push_pending_frames(sk);
5154         tcp_check_space(sk);
5155 }
5156
5157 /*
5158  * Check if sending an ack is needed.
5159  */
5160 static void __tcp_ack_snd_check(struct sock *sk, int ofo_possible)
5161 {
5162         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5163         unsigned long rtt, delay;
5164
5165             /* More than one full frame received... */
5166         if (((tp->rcv_nxt - tp->rcv_wup) > inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss &&
5167              /* ... and right edge of window advances far enough.
5168               * (tcp_recvmsg() will send ACK otherwise).
5169               * If application uses SO_RCVLOWAT, we want send ack now if
5170               * we have not received enough bytes to satisfy the condition.
5171               */
5172             (tp->rcv_nxt - tp->copied_seq < sk->sk_rcvlowat ||
5173              __tcp_select_window(sk) >= tp->rcv_wnd)) ||
5174             /* We ACK each frame or... */
5175             tcp_in_quickack_mode(sk) ||
5176             /* Protocol state mandates a one-time immediate ACK */
5177             inet_csk(sk)->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_NOW) {
5178 send_now:
5179                 tcp_send_ack(sk);
5180                 return;
5181         }
5182
5183         if (!ofo_possible || RB_EMPTY_ROOT(&tp->out_of_order_queue)) {
5184                 tcp_send_delayed_ack(sk);
5185                 return;
5186         }
5187
5188         if (!tcp_is_sack(tp) ||
5189             tp->compressed_ack >= sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_comp_sack_nr)
5190                 goto send_now;
5191         tp->compressed_ack++;
5192
5193         if (hrtimer_is_queued(&tp->compressed_ack_timer))
5194                 return;
5195
5196         /* compress ack timer : 5 % of rtt, but no more than tcp_comp_sack_delay_ns */
5197
5198         rtt = tp->rcv_rtt_est.rtt_us;
5199         if (tp->srtt_us && tp->srtt_us < rtt)
5200                 rtt = tp->srtt_us;
5201
5202         delay = min_t(unsigned long, sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_comp_sack_delay_ns,
5203                       rtt * (NSEC_PER_USEC >> 3)/20);
5204         sock_hold(sk);
5205         hrtimer_start(&tp->compressed_ack_timer, ns_to_ktime(delay),
5206                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED_SOFT);
5207 }
5208
5209 static inline void tcp_ack_snd_check(struct sock *sk)
5210 {
5211         if (!inet_csk_ack_scheduled(sk)) {
5212                 /* We sent a data segment already. */
5213                 return;
5214         }
5215         __tcp_ack_snd_check(sk, 1);
5216 }
5217
5218 /*
5219  *      This routine is only called when we have urgent data
5220  *      signaled. Its the 'slow' part of tcp_urg. It could be
5221  *      moved inline now as tcp_urg is only called from one
5222  *      place. We handle URGent data wrong. We have to - as
5223  *      BSD still doesn't use the correction from RFC961.
5224  *      For 1003.1g we should support a new option TCP_STDURG to permit
5225  *      either form (or just set the sysctl tcp_stdurg).
5226  */
5227
5228 static void tcp_check_urg(struct sock *sk, const struct tcphdr *th)
5229 {
5230         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5231         u32 ptr = ntohs(th->urg_ptr);
5232
5233         if (ptr && !sock_net(sk)->ipv4.sysctl_tcp_stdurg)
5234                 ptr--;
5235         ptr += ntohl(th->seq);
5236
5237         /* Ignore urgent data that we've already seen and read. */
5238         if (after(tp->copied_seq, ptr))
5239                 return;
5240
5241         /* Do not replay urg ptr.
5242          *
5243          * NOTE: interesting situation not covered by specs.
5244          * Misbehaving sender may send urg ptr, pointing to segment,
5245          * which we already have in ofo queue. We are not able to fetch
5246          * such data and will stay in TCP_URG_NOTYET until will be eaten
5247          * by recvmsg(). Seems, we are not obliged to handle such wicked
5248          * situations. But it is worth to think about possibility of some
5249          * DoSes using some hypothetical application level deadlock.
5250          */
5251         if (before(ptr, tp->rcv_nxt))
5252                 return;
5253
5254         /* Do we already have a newer (or duplicate) urgent pointer? */
5255         if (tp->urg_data && !after(ptr, tp->urg_seq))
5256                 return;
5257
5258         /* Tell the world about our new urgent pointer. */
5259         sk_send_sigurg(sk);
5260
5261         /* We may be adding urgent data when the last byte read was
5262          * urgent. To do this requires some care. We cannot just ignore
5263          * tp->copied_seq since we would read the last urgent byte again
5264          * as data, nor can we alter copied_seq until this data arrives
5265          * or we break the semantics of SIOCATMARK (and thus sockatmark())
5266          *
5267          * NOTE. Double Dutch. Rendering to plain English: author of comment
5268          * above did something sort of  send("A", MSG_OOB); send("B", MSG_OOB);
5269          * and expect that both A and B disappear from stream. This is _wrong_.
5270          * Though this happens in BSD with high probability, this is occasional.
5271          * Any application relying on this is buggy. Note also, that fix "works"
5272          * only in this artificial test. Insert some normal data between A and B and we will
5273          * decline of BSD again. Verdict: it is better to remove to trap
5274          * buggy users.
5275          */
5276         if (tp->urg_seq == tp->copied_seq && tp->urg_data &&
5277             !sock_flag(sk, SOCK_URGINLINE) && tp->copied_seq != tp->rcv_nxt) {
5278                 struct sk_buff *skb = skb_peek(&sk->sk_receive_queue);
5279                 tp->copied_seq++;
5280                 if (skb && !before(tp->copied_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5281                         __skb_unlink(skb, &sk->sk_receive_queue);
5282                         __kfree_skb(skb);
5283                 }
5284         }
5285
5286         tp->urg_data = TCP_URG_NOTYET;
5287         tp->urg_seq = ptr;
5288
5289         /* Disable header prediction. */
5290         tp->pred_flags = 0;
5291 }
5292
5293 /* This is the 'fast' part of urgent handling. */
5294 static void tcp_urg(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, const struct tcphdr *th)
5295 {
5296         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5297
5298         /* Check if we get a new urgent pointer - normally not. */
5299         if (th->urg)
5300                 tcp_check_urg(sk, th);
5301
5302         /* Do we wait for any urgent data? - normally not... */
5303         if (tp->urg_data == TCP_URG_NOTYET) {
5304                 u32 ptr = tp->urg_seq - ntohl(th->seq) + (th->doff * 4) -
5305                           th->syn;
5306
5307                 /* Is the urgent pointer pointing into this packet? */
5308                 if (ptr < skb->len) {
5309                         u8 tmp;
5310                         if (skb_copy_bits(skb, ptr, &tmp, 1))
5311                                 BUG();
5312                         tp->urg_data = TCP_URG_VALID | tmp;
5313                         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
5314                                 sk->sk_data_ready(sk);
5315                 }
5316         }
5317 }
5318
5319 /* Accept RST for rcv_nxt - 1 after a FIN.
5320  * When tcp connections are abruptly terminated from Mac OSX (via ^C), a
5321  * FIN is sent followed by a RST packet. The RST is sent with the same
5322  * sequence number as the FIN, and thus according to RFC 5961 a challenge
5323  * ACK should be sent. However, Mac OSX rate limits replies to challenge
5324  * ACKs on the closed socket. In addition middleboxes can drop either the
5325  * challenge ACK or a subsequent RST.
5326  */
5327 static bool tcp_reset_check(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
5328 {
5329         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5330
5331         return unlikely(TCP_SKB_CB(skb)->seq == (tp->rcv_nxt - 1) &&
5332                         (1 << sk->sk_state) & (TCPF_CLOSE_WAIT | TCPF_LAST_ACK |
5333                                                TCPF_CLOSING));
5334 }
5335
5336 /* Does PAWS and seqno based validation of an incoming segment, flags will
5337  * play significant role here.
5338  */
5339 static bool tcp_validate_incoming(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5340                                   const struct tcphdr *th, int syn_inerr)
5341 {
5342         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5343         bool rst_seq_match = false;
5344
5345         /* RFC1323: H1. Apply PAWS check first. */
5346         if (tcp_fast_parse_options(sock_net(sk), skb, th, tp) &&
5347             tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5348             tcp_paws_discard(sk, skb)) {
5349                 if (!th->rst) {
5350                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSESTABREJECTED);
5351                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5352                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDPAWS,
5353                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5354                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5355                         goto discard;
5356                 }
5357                 /* Reset is accepted even if it did not pass PAWS. */
5358         }
5359
5360         /* Step 1: check sequence number */
5361         if (!tcp_sequence(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5362                 /* RFC793, page 37: "In all states except SYN-SENT, all reset
5363                  * (RST) segments are validated by checking their SEQ-fields."
5364                  * And page 69: "If an incoming segment is not acceptable,
5365                  * an acknowledgment should be sent in reply (unless the RST
5366                  * bit is set, if so drop the segment and return)".
5367                  */
5368                 if (!th->rst) {
5369                         if (th->syn)
5370                                 goto syn_challenge;
5371                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5372                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDSEQ,
5373                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5374                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5375                 } else if (tcp_reset_check(sk, skb)) {
5376                         tcp_reset(sk);
5377                 }
5378                 goto discard;
5379         }
5380
5381         /* Step 2: check RST bit */
5382         if (th->rst) {
5383                 /* RFC 5961 3.2 (extend to match against (RCV.NXT - 1) after a
5384                  * FIN and SACK too if available):
5385                  * If seq num matches RCV.NXT or (RCV.NXT - 1) after a FIN, or
5386                  * the right-most SACK block,
5387                  * then
5388                  *     RESET the connection
5389                  * else
5390                  *     Send a challenge ACK
5391                  */
5392                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt ||
5393                     tcp_reset_check(sk, skb)) {
5394                         rst_seq_match = true;
5395                 } else if (tcp_is_sack(tp) && tp->rx_opt.num_sacks > 0) {
5396                         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
5397                         int max_sack = sp[0].end_seq;
5398                         int this_sack;
5399
5400                         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;
5401                              ++this_sack) {
5402                                 max_sack = after(sp[this_sack].end_seq,
5403                                                  max_sack) ?
5404                                         sp[this_sack].end_seq : max_sack;
5405                         }
5406
5407                         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == max_sack)
5408                                 rst_seq_match = true;
5409                 }
5410
5411                 if (rst_seq_match)
5412                         tcp_reset(sk);
5413                 else {
5414                         /* Disable TFO if RST is out-of-order
5415                          * and no data has been received
5416                          * for current active TFO socket
5417                          */
5418                         if (tp->syn_fastopen && !tp->data_segs_in &&
5419                             sk->sk_state == TCP_ESTABLISHED)
5420                                 tcp_fastopen_active_disable(sk);
5421                         tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5422                 }
5423                 goto discard;
5424         }
5425
5426         /* step 3: check security and precedence [ignored] */
5427
5428         /* step 4: Check for a SYN
5429          * RFC 5961 4.2 : Send a challenge ack
5430          */
5431         if (th->syn) {
5432 syn_challenge:
5433                 if (syn_inerr)
5434                         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5435                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNCHALLENGE);
5436                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5437                 goto discard;
5438         }
5439
5440         return true;
5441
5442 discard:
5443         tcp_drop(sk, skb);
5444         return false;
5445 }
5446
5447 /*
5448  *      TCP receive function for the ESTABLISHED state.
5449  *
5450  *      It is split into a fast path and a slow path. The fast path is
5451  *      disabled when:
5452  *      - A zero window was announced from us - zero window probing
5453  *        is only handled properly in the slow path.
5454  *      - Out of order segments arrived.
5455  *      - Urgent data is expected.
5456  *      - There is no buffer space left
5457  *      - Unexpected TCP flags/window values/header lengths are received
5458  *        (detected by checking the TCP header against pred_flags)
5459  *      - Data is sent in both directions. Fast path only supports pure senders
5460  *        or pure receivers (this means either the sequence number or the ack
5461  *        value must stay constant)
5462  *      - Unexpected TCP option.
5463  *
5464  *      When these conditions are not satisfied it drops into a standard
5465  *      receive procedure patterned after RFC793 to handle all cases.
5466  *      The first three cases are guaranteed by proper pred_flags setting,
5467  *      the rest is checked inline. Fast processing is turned on in
5468  *      tcp_data_queue when everything is OK.
5469  */
5470 void tcp_rcv_established(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5471 {
5472         const struct tcphdr *th = (const struct tcphdr *)skb->data;
5473         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5474         unsigned int len = skb->len;
5475
5476         /* TCP congestion window tracking */
5477         trace_tcp_probe(sk, skb);
5478
5479         tcp_mstamp_refresh(tp);
5480         if (unlikely(!sk->sk_rx_dst))
5481                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5482         /*
5483          *      Header prediction.
5484          *      The code loosely follows the one in the famous
5485          *      "30 instruction TCP receive" Van Jacobson mail.
5486          *
5487          *      Van's trick is to deposit buffers into socket queue
5488          *      on a device interrupt, to call tcp_recv function
5489          *      on the receive process context and checksum and copy
5490          *      the buffer to user space. smart...
5491          *
5492          *      Our current scheme is not silly either but we take the
5493          *      extra cost of the net_bh soft interrupt processing...
5494          *      We do checksum and copy also but from device to kernel.
5495          */
5496
5497         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5498
5499         /*      pred_flags is 0xS?10 << 16 + snd_wnd
5500          *      if header_prediction is to be made
5501          *      'S' will always be tp->tcp_header_len >> 2
5502          *      '?' will be 0 for the fast path, otherwise pred_flags is 0 to
5503          *  turn it off (when there are holes in the receive
5504          *       space for instance)
5505          *      PSH flag is ignored.
5506          */
5507
5508         if ((tcp_flag_word(th) & TCP_HP_BITS) == tp->pred_flags &&
5509             TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt &&
5510             !after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt)) {
5511                 int tcp_header_len = tp->tcp_header_len;
5512
5513                 /* Timestamp header prediction: tcp_header_len
5514                  * is automatically equal to th->doff*4 due to pred_flags
5515                  * match.
5516                  */
5517
5518                 /* Check timestamp */
5519                 if (tcp_header_len == sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) {
5520                         /* No? Slow path! */
5521                         if (!tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
5522                                 goto slow_path;
5523
5524                         /* If PAWS failed, check it more carefully in slow path */
5525                         if ((s32)(tp->rx_opt.rcv_tsval - tp->rx_opt.ts_recent) < 0)
5526                                 goto slow_path;
5527
5528                         /* DO NOT update ts_recent here, if checksum fails
5529                          * and timestamp was corrupted part, it will result
5530                          * in a hung connection since we will drop all
5531                          * future packets due to the PAWS test.
5532                          */
5533                 }
5534
5535                 if (len <= tcp_header_len) {
5536                         /* Bulk data transfer: sender */
5537                         if (len == tcp_header_len) {
5538                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5539                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5540                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5541                                  */
5542                                 if (tcp_header_len ==
5543                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5544                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5545                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5546
5547                                 /* We know that such packets are checksummed
5548                                  * on entry.
5549                                  */
5550                                 tcp_ack(sk, skb, 0);
5551                                 __kfree_skb(skb);
5552                                 tcp_data_snd_check(sk);
5553                                 /* When receiving pure ack in fast path, update
5554                                  * last ts ecr directly instead of calling
5555                                  * tcp_rcv_rtt_measure_ts()
5556                                  */
5557                                 tp->rcv_rtt_last_tsecr = tp->rx_opt.rcv_tsecr;
5558                                 return;
5559                         } else { /* Header too small */
5560                                 TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5561                                 goto discard;
5562                         }
5563                 } else {
5564                         int eaten = 0;
5565                         bool fragstolen = false;
5566
5567                         if (tcp_checksum_complete(skb))
5568                                 goto csum_error;
5569
5570                         if ((int)skb->truesize > sk->sk_forward_alloc)
5571                                 goto step5;
5572
5573                         /* Predicted packet is in window by definition.
5574                          * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5575                          * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5576                          */
5577                         if (tcp_header_len ==
5578                             (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5579                             tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5580                                 tcp_store_ts_recent(tp);
5581
5582                         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5583
5584                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITS);
5585
5586                         /* Bulk data transfer: receiver */
5587                         eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, tcp_header_len,
5588                                               &fragstolen);
5589
5590                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
5591
5592                         if (TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq != tp->snd_una) {
5593                                 /* Well, only one small jumplet in fast path... */
5594                                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_DATA);
5595                                 tcp_data_snd_check(sk);
5596                                 if (!inet_csk_ack_scheduled(sk))
5597                                         goto no_ack;
5598                         }
5599
5600                         __tcp_ack_snd_check(sk, 0);
5601 no_ack:
5602                         if (eaten)
5603                                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
5604                         tcp_data_ready(sk);
5605                         return;
5606                 }
5607         }
5608
5609 slow_path:
5610         if (len < (th->doff << 2) || tcp_checksum_complete(skb))
5611                 goto csum_error;
5612
5613         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
5614                 goto discard;
5615
5616         /*
5617          *      Standard slow path.
5618          */
5619
5620         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 1))
5621                 return;
5622
5623 step5:
5624         if (tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH | FLAG_UPDATE_TS_RECENT) < 0)
5625                 goto discard;
5626
5627         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5628
5629         /* Process urgent data. */
5630         tcp_urg(sk, skb, th);
5631
5632         /* step 7: process the segment text */
5633         tcp_data_queue(sk, skb);
5634
5635         tcp_data_snd_check(sk);
5636         tcp_ack_snd_check(sk);
5637         return;
5638
5639 csum_error:
5640         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_CSUMERRORS);
5641         TCP_INC_STATS(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5642
5643 discard:
5644         tcp_drop(sk, skb);
5645 }
5646 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_established);
5647
5648 void tcp_finish_connect(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5649 {
5650         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5651         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5652
5653         tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
5654         icsk->icsk_ack.lrcvtime = tcp_jiffies32;
5655
5656         if (skb) {
5657                 icsk->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5658                 security_inet_conn_established(sk, skb);
5659                 sk_mark_napi_id(sk, skb);
5660         }
5661
5662         tcp_init_transfer(sk, BPF_SOCK_OPS_ACTIVE_ESTABLISHED_CB);
5663
5664         /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data
5665          * packet.
5666          */
5667         tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
5668
5669         if (sock_flag(sk, SOCK_KEEPOPEN))
5670                 inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, keepalive_time_when(tp));
5671
5672         if (!tp->rx_opt.snd_wscale)
5673                 __tcp_fast_path_on(tp, tp->snd_wnd);
5674         else
5675                 tp->pred_flags = 0;
5676 }
5677
5678 static bool tcp_rcv_fastopen_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *synack,
5679                                     struct tcp_fastopen_cookie *cookie)
5680 {
5681         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5682         struct sk_buff *data = tp->syn_data ? tcp_rtx_queue_head(sk) : NULL;
5683         u16 mss = tp->rx_opt.mss_clamp, try_exp = 0;
5684         bool syn_drop = false;
5685
5686         if (mss == tp->rx_opt.user_mss) {
5687                 struct tcp_options_received opt;
5688
5689                 /* Get original SYNACK MSS value if user MSS sets mss_clamp */
5690                 tcp_clear_options(&opt);
5691                 opt.user_mss = opt.mss_clamp = 0;
5692                 tcp_parse_options(sock_net(sk), synack, &opt, 0, NULL);
5693                 mss = opt.mss_clamp;
5694         }
5695
5696         if (!tp->syn_fastopen) {
5697                 /* Ignore an unsolicited cookie */
5698                 cookie->len = -1;
5699         } else if (tp->total_retrans) {
5700                 /* SYN timed out and the SYN-ACK neither has a cookie nor
5701                  * acknowledges data. Presumably the remote received only
5702                  * the retransmitted (regular) SYNs: either the original
5703                  * SYN-data or the corresponding SYN-ACK was dropped.
5704                  */
5705                 syn_drop = (cookie->len < 0 && data);
5706         } else if (cookie->len < 0 && !tp->syn_data) {
5707                 /* We requested a cookie but didn't get it. If we did not use
5708                  * the (old) exp opt format then try so next time (try_exp=1).
5709                  * Otherwise we go back to use the RFC7413 opt (try_exp=2).
5710                  */
5711                 try_exp = tp->syn_fastopen_exp ? 2 : 1;
5712         }
5713
5714         tcp_fastopen_cache_set(sk, mss, cookie, syn_drop, try_exp);
5715
5716         if (data) { /* Retransmit unacked data in SYN */
5717                 skb_rbtree_walk_from(data) {
5718                         if (__tcp_retransmit_skb(sk, data, 1))
5719                                 break;
5720                 }
5721                 tcp_rearm_rto(sk);
5722                 NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5723                                 LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVEFAIL);
5724                 return true;
5725         }
5726         tp->syn_data_acked = tp->syn_data;
5727         if (tp->syn_data_acked) {
5728                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
5729                 /* SYN-data is counted as two separate packets in tcp_ack() */
5730                 if (tp->delivered > 1)
5731                         --tp->delivered;
5732         }
5733
5734         tcp_fastopen_add_skb(sk, synack);
5735
5736         return false;
5737 }
5738
5739 static void smc_check_reset_syn(struct tcp_sock *tp)
5740 {
5741 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
5742         if (static_branch_unlikely(&tcp_have_smc)) {
5743                 if (tp->syn_smc && !tp->rx_opt.smc_ok)
5744                         tp->syn_smc = 0;
5745         }
5746 #endif
5747 }
5748
5749 static int tcp_rcv_synsent_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5750                                          const struct tcphdr *th)
5751 {
5752         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5753         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5754         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
5755         int saved_clamp = tp->rx_opt.mss_clamp;
5756         bool fastopen_fail;
5757
5758         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tp->rx_opt, 0, &foc);
5759         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
5760                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
5761
5762         if (th->ack) {
5763                 /* rfc793:
5764                  * "If the state is SYN-SENT then
5765                  *    first check the ACK bit
5766                  *      If the ACK bit is set
5767                  *        If SEG.ACK =< ISS, or SEG.ACK > SND.NXT, send
5768                  *        a reset (unless the RST bit is set, if so drop
5769                  *        the segment and return)"
5770                  */
5771                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_una) ||
5772                     after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt))
5773                         goto reset_and_undo;
5774
5775                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
5776                     !between(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp,
5777                              tcp_time_stamp(tp))) {
5778                         NET_INC_STATS(sock_net(sk),
5779                                         LINUX_MIB_PAWSACTIVEREJECTED);
5780                         goto reset_and_undo;
5781                 }
5782
5783                 /* Now ACK is acceptable.
5784                  *
5785                  * "If the RST bit is set
5786                  *    If the ACK was acceptable then signal the user "error:
5787                  *    connection reset", drop the segment, enter CLOSED state,
5788                  *    delete TCB, and return."
5789                  */
5790
5791                 if (th->rst) {
5792                         tcp_reset(sk);
5793                         goto discard;
5794                 }
5795
5796                 /* rfc793:
5797                  *   "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5798                  *    drop the segment and return."
5799                  *
5800                  *    See note below!
5801                  *                                        --ANK(990513)
5802                  */
5803                 if (!th->syn)
5804                         goto discard_and_undo;
5805
5806                 /* rfc793:
5807                  *   "If the SYN bit is on ...
5808                  *    are acceptable then ...
5809                  *    (our SYN has been ACKed), change the connection
5810                  *    state to ESTABLISHED..."
5811                  */
5812
5813                 tcp_ecn_rcv_synack(tp, th);
5814
5815                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5816                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH);
5817
5818                 /* Ok.. it's good. Set up sequence numbers and
5819                  * move to established.
5820                  */
5821                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5822                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5823
5824                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5825                  * never scaled.
5826                  */
5827                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window);
5828
5829                 if (!tp->rx_opt.wscale_ok) {
5830                         tp->rx_opt.snd_wscale = tp->rx_opt.rcv_wscale = 0;
5831                         tp->window_clamp = min(tp->window_clamp, 65535U);
5832                 }
5833
5834                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5835                         tp->rx_opt.tstamp_ok       = 1;
5836                         tp->tcp_header_len =
5837                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5838                         tp->advmss          -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5839                         tcp_store_ts_recent(tp);
5840                 } else {
5841                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5842                 }
5843
5844                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5845                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5846
5847                 /* Remember, tcp_poll() does not lock socket!
5848                  * Change state from SYN-SENT only after copied_seq
5849                  * is initialized. */
5850                 tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
5851
5852                 smc_check_reset_syn(tp);
5853
5854                 smp_mb();
5855
5856                 tcp_finish_connect(sk, skb);
5857
5858                 fastopen_fail = (tp->syn_fastopen || tp->syn_data) &&
5859                                 tcp_rcv_fastopen_synack(sk, skb, &foc);
5860
5861                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
5862                         sk->sk_state_change(sk);
5863                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
5864                 }
5865                 if (fastopen_fail)
5866                         return -1;
5867                 if (sk->sk_write_pending ||
5868                     icsk->icsk_accept_queue.rskq_defer_accept ||
5869                     icsk->icsk_ack.pingpong) {
5870                         /* Save one ACK. Data will be ready after
5871                          * several ticks, if write_pending is set.
5872                          *
5873                          * It may be deleted, but with this feature tcpdumps
5874                          * look so _wonderfully_ clever, that I was not able
5875                          * to stand against the temptation 8)     --ANK
5876                          */
5877                         inet_csk_schedule_ack(sk);
5878                         tcp_enter_quickack_mode(sk, TCP_MAX_QUICKACKS);
5879                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
5880                                                   TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
5881
5882 discard:
5883                         tcp_drop(sk, skb);
5884                         return 0;
5885                 } else {
5886                         tcp_send_ack(sk);
5887                 }
5888                 return -1;
5889         }
5890
5891         /* No ACK in the segment */
5892
5893         if (th->rst) {
5894                 /* rfc793:
5895                  * "If the RST bit is set
5896                  *
5897                  *      Otherwise (no ACK) drop the segment and return."
5898                  */
5899
5900                 goto discard_and_undo;
5901         }
5902
5903         /* PAWS check. */
5904         if (tp->rx_opt.ts_recent_stamp && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5905             tcp_paws_reject(&tp->rx_opt, 0))
5906                 goto discard_and_undo;
5907
5908         if (th->syn) {
5909                 /* We see SYN without ACK. It is attempt of
5910                  * simultaneous connect with crossed SYNs.
5911                  * Particularly, it can be connect to self.
5912                  */
5913                 tcp_set_state(sk, TCP_SYN_RECV);
5914
5915                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5916                         tp->rx_opt.tstamp_ok = 1;
5917                         tcp_store_ts_recent(tp);
5918                         tp->tcp_header_len =
5919                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5920                 } else {
5921                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5922                 }
5923
5924                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5925                 tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
5926                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5927
5928                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5929                  * never scaled.
5930                  */
5931                 tp->snd_wnd    = ntohs(th->window);
5932                 tp->snd_wl1    = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5933                 tp->max_window = tp->snd_wnd;
5934
5935                 tcp_ecn_rcv_syn(tp, th);
5936
5937                 tcp_mtup_init(sk);
5938                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5939                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5940
5941                 tcp_send_synack(sk);
5942 #if 0
5943                 /* Note, we could accept data and URG from this segment.
5944                  * There are no obstacles to make this (except that we must
5945                  * either change tcp_recvmsg() to prevent it from returning data
5946                  * before 3WHS completes per RFC793, or employ TCP Fast Open).
5947                  *
5948                  * However, if we ignore data in ACKless segments sometimes,
5949                  * we have no reasons to accept it sometimes.
5950                  * Also, seems the code doing it in step6 of tcp_rcv_state_process
5951                  * is not flawless. So, discard packet for sanity.
5952                  * Uncomment this return to process the data.
5953                  */
5954                 return -1;
5955 #else
5956                 goto discard;
5957 #endif
5958         }
5959         /* "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5960          * drop the segment and return."
5961          */
5962
5963 discard_and_undo:
5964         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5965         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
5966         goto discard;
5967
5968 reset_and_undo:
5969         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5970         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
5971         return 1;
5972 }
5973
5974 /*
5975  *      This function implements the receiving procedure of RFC 793 for
5976  *      all states except ESTABLISHED and TIME_WAIT.
5977  *      It's called from both tcp_v4_rcv and tcp_v6_rcv and should be
5978  *      address independent.
5979  */
5980
5981 int tcp_rcv_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5982 {
5983         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5984         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5985         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
5986         struct request_sock *req;
5987         int queued = 0;
5988         bool acceptable;
5989
5990         switch (sk->sk_state) {
5991         case TCP_CLOSE:
5992                 goto discard;
5993
5994         case TCP_LISTEN:
5995                 if (th->ack)
5996                         return 1;
5997
5998                 if (th->rst)
5999                         goto discard;
6000
6001                 if (th->syn) {
6002                         if (th->fin)
6003                                 goto discard;
6004                         /* It is possible that we process SYN packets from backlog,
6005                          * so we need to make sure to disable BH and RCU right there.
6006                          */
6007                         rcu_read_lock();
6008                         local_bh_disable();
6009                         acceptable = icsk->icsk_af_ops->conn_request(sk, skb) >= 0;
6010                         local_bh_enable();
6011                         rcu_read_unlock();
6012
6013                         if (!acceptable)
6014                                 return 1;
6015                         consume_skb(skb);
6016                         return 0;
6017                 }
6018                 goto discard;
6019
6020         case TCP_SYN_SENT:
6021                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
6022                 tcp_mstamp_refresh(tp);
6023                 queued = tcp_rcv_synsent_state_process(sk, skb, th);
6024                 if (queued >= 0)
6025                         return queued;
6026
6027                 /* Do step6 onward by hand. */
6028                 tcp_urg(sk, skb, th);
6029                 __kfree_skb(skb);
6030                 tcp_data_snd_check(sk);
6031                 return 0;
6032         }
6033
6034         tcp_mstamp_refresh(tp);
6035         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
6036         req = tp->fastopen_rsk;
6037         if (req) {
6038                 bool req_stolen;
6039
6040                 WARN_ON_ONCE(sk->sk_state != TCP_SYN_RECV &&
6041                     sk->sk_state != TCP_FIN_WAIT1);
6042
6043                 if (!tcp_check_req(sk, skb, req, true, &req_stolen))
6044                         goto discard;
6045         }
6046
6047         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
6048                 goto discard;
6049
6050         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 0))
6051                 return 0;
6052
6053         /* step 5: check the ACK field */
6054         acceptable = tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH |
6055                                       FLAG_UPDATE_TS_RECENT |
6056                                       FLAG_NO_CHALLENGE_ACK) > 0;
6057
6058         if (!acceptable) {
6059                 if (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV)
6060                         return 1;       /* send one RST */
6061                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
6062                 goto discard;
6063         }
6064         switch (sk->sk_state) {
6065         case TCP_SYN_RECV:
6066                 tp->delivered++; /* SYN-ACK delivery isn't tracked in tcp_ack */
6067                 if (!tp->srtt_us)
6068                         tcp_synack_rtt_meas(sk, req);
6069
6070                 /* Once we leave TCP_SYN_RECV, we no longer need req
6071                  * so release it.
6072                  */
6073                 if (req) {
6074                         inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
6075                         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
6076                         /* Re-arm the timer because data may have been sent out.
6077                          * This is similar to the regular data transmission case
6078                          * when new data has just been ack'ed.
6079                          *
6080                          * (TFO) - we could try to be more aggressive and
6081                          * retransmitting any data sooner based on when they
6082                          * are sent out.
6083                          */
6084                         tcp_rearm_rto(sk);
6085                 } else {
6086                         tcp_init_transfer(sk, BPF_SOCK_OPS_PASSIVE_ESTABLISHED_CB);
6087                         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
6088                 }
6089                 smp_mb();
6090                 tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
6091                 sk->sk_state_change(sk);
6092
6093                 /* Note, that this wakeup is only for marginal crossed SYN case.
6094                  * Passively open sockets are not waked up, because
6095                  * sk->sk_sleep == NULL and sk->sk_socket == NULL.
6096                  */
6097                 if (sk->sk_socket)
6098                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
6099
6100                 tp->snd_una = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
6101                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale;
6102                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
6103
6104                 if (tp->rx_opt.tstamp_ok)
6105                         tp->advmss -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6106
6107                 if (!inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->cong_control)
6108                         tcp_update_pacing_rate(sk);
6109
6110                 /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data packet */
6111                 tp->lsndtime = tcp_jiffies32;
6112
6113                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6114                 tcp_fast_path_on(tp);
6115                 break;
6116
6117         case TCP_FIN_WAIT1: {
6118                 int tmo;
6119
6120                 /* If we enter the TCP_FIN_WAIT1 state and we are a
6121                  * Fast Open socket and this is the first acceptable
6122                  * ACK we have received, this would have acknowledged
6123                  * our SYNACK so stop the SYNACK timer.
6124                  */
6125                 if (req) {
6126                         /* We no longer need the request sock. */
6127                         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
6128                         tcp_rearm_rto(sk);
6129                 }
6130                 if (tp->snd_una != tp->write_seq)
6131                         break;
6132
6133                 tcp_set_state(sk, TCP_FIN_WAIT2);
6134                 sk->sk_shutdown |= SEND_SHUTDOWN;
6135
6136                 sk_dst_confirm(sk);
6137
6138                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
6139                         /* Wake up lingering close() */
6140                         sk->sk_state_change(sk);
6141                         break;
6142                 }
6143
6144                 if (tp->linger2 < 0) {
6145                         tcp_done(sk);
6146                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6147                         return 1;
6148                 }
6149                 if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6150                     after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6151                         /* Receive out of order FIN after close() */
6152                         if (tp->syn_fastopen && th->fin)
6153                                 tcp_fastopen_active_disable(sk);
6154                         tcp_done(sk);
6155                         NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6156                         return 1;
6157                 }
6158
6159                 tmo = tcp_fin_time(sk);
6160                 if (tmo > TCP_TIMEWAIT_LEN) {
6161                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo - TCP_TIMEWAIT_LEN);
6162                 } else if (th->fin || sock_owned_by_user(sk)) {
6163                         /* Bad case. We could lose such FIN otherwise.
6164                          * It is not a big problem, but it looks confusing
6165                          * and not so rare event. We still can lose it now,
6166                          * if it spins in bh_lock_sock(), but it is really
6167                          * marginal case.
6168                          */
6169                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo);
6170                 } else {
6171                         tcp_time_wait(sk, TCP_FIN_WAIT2, tmo);
6172                         goto discard;
6173                 }
6174                 break;
6175         }
6176
6177         case TCP_CLOSING:
6178                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6179                         tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
6180                         goto discard;
6181                 }
6182                 break;
6183
6184         case TCP_LAST_ACK:
6185                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6186                         tcp_update_metrics(sk);
6187                         tcp_done(sk);
6188                         goto discard;
6189                 }
6190                 break;
6191         }
6192
6193         /* step 6: check the URG bit */
6194         tcp_urg(sk, skb, th);
6195
6196         /* step 7: process the segment text */
6197         switch (sk->sk_state) {
6198         case TCP_CLOSE_WAIT:
6199         case TCP_CLOSING:
6200         case TCP_LAST_ACK:
6201                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
6202                         break;
6203                 /* fall through */
6204         case TCP_FIN_WAIT1:
6205         case TCP_FIN_WAIT2:
6206                 /* RFC 793 says to queue data in these states,
6207                  * RFC 1122 says we MUST send a reset.
6208                  * BSD 4.4 also does reset.
6209                  */
6210                 if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN) {
6211                         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6212                             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6213                                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6214                                 tcp_reset(sk);
6215                                 return 1;
6216                         }
6217                 }
6218                 /* Fall through */
6219         case TCP_ESTABLISHED:
6220                 tcp_data_queue(sk, skb);
6221                 queued = 1;
6222                 break;
6223         }
6224
6225         /* tcp_data could move socket to TIME-WAIT */
6226         if (sk->sk_state != TCP_CLOSE) {
6227                 tcp_data_snd_check(sk);
6228                 tcp_ack_snd_check(sk);
6229         }
6230
6231         if (!queued) {
6232 discard:
6233                 tcp_drop(sk, skb);
6234         }
6235         return 0;
6236 }
6237 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_state_process);
6238
6239 static inline void pr_drop_req(struct request_sock *req, __u16 port, int family)
6240 {
6241         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6242
6243         if (family == AF_INET)
6244                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI4/%u\n",
6245                                     &ireq->ir_rmt_addr, port);
6246 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6247         else if (family == AF_INET6)
6248                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI6/%u\n",
6249                                     &ireq->ir_v6_rmt_addr, port);
6250 #endif
6251 }
6252
6253 /* RFC3168 : 6.1.1 SYN packets must not have ECT/ECN bits set
6254  *
6255  * If we receive a SYN packet with these bits set, it means a
6256  * network is playing bad games with TOS bits. In order to
6257  * avoid possible false congestion notifications, we disable
6258  * TCP ECN negotiation.
6259  *
6260  * Exception: tcp_ca wants ECN. This is required for DCTCP
6261  * congestion control: Linux DCTCP asserts ECT on all packets,
6262  * including SYN, which is most optimal solution; however,
6263  * others, such as FreeBSD do not.
6264  */
6265 static void tcp_ecn_create_request(struct request_sock *req,
6266                                    const struct sk_buff *skb,
6267                                    const struct sock *listen_sk,
6268                                    const struct dst_entry *dst)
6269 {
6270         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
6271         const struct net *net = sock_net(listen_sk);
6272         bool th_ecn = th->ece && th->cwr;
6273         bool ect, ecn_ok;
6274         u32 ecn_ok_dst;
6275
6276         if (!th_ecn)
6277                 return;
6278
6279         ect = !INET_ECN_is_not_ect(TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield);
6280         ecn_ok_dst = dst_feature(dst, DST_FEATURE_ECN_MASK);
6281         ecn_ok = net->ipv4.sysctl_tcp_ecn || ecn_ok_dst;
6282
6283         if ((!ect && ecn_ok) || tcp_ca_needs_ecn(listen_sk) ||
6284             (ecn_ok_dst & DST_FEATURE_ECN_CA) ||
6285             tcp_bpf_ca_needs_ecn((struct sock *)req))
6286                 inet_rsk(req)->ecn_ok = 1;
6287 }
6288
6289 static void tcp_openreq_init(struct request_sock *req,
6290                              const struct tcp_options_received *rx_opt,
6291                              struct sk_buff *skb, const struct sock *sk)
6292 {
6293         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6294
6295         req->rsk_rcv_wnd = 0;           /* So that tcp_send_synack() knows! */
6296         req->cookie_ts = 0;
6297         tcp_rsk(req)->rcv_isn = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
6298         tcp_rsk(req)->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6299         tcp_rsk(req)->snt_synack = tcp_clock_us();
6300         tcp_rsk(req)->last_oow_ack_time = 0;
6301         req->mss = rx_opt->mss_clamp;
6302         req->ts_recent = rx_opt->saw_tstamp ? rx_opt->rcv_tsval : 0;
6303         ireq->tstamp_ok = rx_opt->tstamp_ok;
6304         ireq->sack_ok = rx_opt->sack_ok;
6305         ireq->snd_wscale = rx_opt->snd_wscale;
6306         ireq->wscale_ok = rx_opt->wscale_ok;
6307         ireq->acked = 0;
6308         ireq->ecn_ok = 0;
6309         ireq->ir_rmt_port = tcp_hdr(skb)->source;
6310         ireq->ir_num = ntohs(tcp_hdr(skb)->dest);
6311         ireq->ir_mark = inet_request_mark(sk, skb);
6312 #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
6313         ireq->smc_ok = rx_opt->smc_ok;
6314 #endif
6315 }
6316
6317 struct request_sock *inet_reqsk_alloc(const struct request_sock_ops *ops,
6318                                       struct sock *sk_listener,
6319                                       bool attach_listener)
6320 {
6321         struct request_sock *req = reqsk_alloc(ops, sk_listener,
6322                                                attach_listener);
6323
6324         if (req) {
6325                 struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6326
6327                 ireq->ireq_opt = NULL;
6328 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
6329                 ireq->pktopts = NULL;
6330 #endif
6331                 atomic64_set(&ireq->ir_cookie, 0);
6332                 ireq->ireq_state = TCP_NEW_SYN_RECV;
6333                 write_pnet(&ireq->ireq_net, sock_net(sk_listener));
6334                 ireq->ireq_family = sk_listener->sk_family;
6335         }
6336
6337         return req;
6338 }
6339 EXPORT_SYMBOL(inet_reqsk_alloc);
6340
6341 /*
6342  * Return true if a syncookie should be sent
6343  */
6344 static bool tcp_syn_flood_action(const struct sock *sk,
6345                                  const struct sk_buff *skb,
6346                                  const char *proto)
6347 {
6348         struct request_sock_queue *queue = &inet_csk(sk)->icsk_accept_queue;
6349         const char *msg = "Dropping request";
6350         bool want_cookie = false;
6351         struct net *net = sock_net(sk);
6352
6353 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
6354         if (net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies) {
6355                 msg = "Sending cookies";
6356                 want_cookie = true;
6357                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDOCOOKIES);
6358         } else
6359 #endif
6360                 __NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDROP);
6361
6362         if (!queue->synflood_warned &&
6363             net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies != 2 &&
6364             xchg(&queue->synflood_warned, 1) == 0)
6365                 net_info_ratelimited("%s: Possible SYN flooding on port %d. %s.  Check SNMP counters.\n",
6366                                      proto, ntohs(tcp_hdr(skb)->dest), msg);
6367
6368         return want_cookie;
6369 }
6370
6371 static void tcp_reqsk_record_syn(const struct sock *sk,
6372                                  struct request_sock *req,
6373                                  const struct sk_buff *skb)
6374 {
6375         if (tcp_sk(sk)->save_syn) {
6376                 u32 len = skb_network_header_len(skb) + tcp_hdrlen(skb);
6377                 u32 *copy;
6378
6379                 copy = kmalloc(len + sizeof(u32), GFP_ATOMIC);
6380                 if (copy) {
6381                         copy[0] = len;
6382                         memcpy(&copy[1], skb_network_header(skb), len);
6383                         req->saved_syn = copy;
6384                 }
6385         }
6386 }
6387
6388 int tcp_conn_request(struct request_sock_ops *rsk_ops,
6389                      const struct tcp_request_sock_ops *af_ops,
6390                      struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
6391 {
6392         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
6393         __u32 isn = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_tw_isn;
6394         struct tcp_options_received tmp_opt;
6395         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6396         struct net *net = sock_net(sk);
6397         struct sock *fastopen_sk = NULL;
6398         struct request_sock *req;
6399         bool want_cookie = false;
6400         struct dst_entry *dst;
6401         struct flowi fl;
6402
6403         /* TW buckets are converted to open requests without
6404          * limitations, they conserve resources and peer is
6405          * evidently real one.
6406          */
6407         if ((net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies == 2 ||
6408              inet_csk_reqsk_queue_is_full(sk)) && !isn) {
6409                 want_cookie = tcp_syn_flood_action(sk, skb, rsk_ops->slab_name);
6410                 if (!want_cookie)
6411                         goto drop;
6412         }
6413
6414         if (sk_acceptq_is_full(sk)) {
6415                 NET_INC_STATS(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENOVERFLOWS);
6416                 goto drop;
6417         }
6418
6419         req = inet_reqsk_alloc(rsk_ops, sk, !want_cookie);
6420         if (!req)
6421                 goto drop;
6422
6423         tcp_rsk(req)->af_specific = af_ops;
6424         tcp_rsk(req)->ts_off = 0;
6425
6426         tcp_clear_options(&tmp_opt);
6427         tmp_opt.mss_clamp = af_ops->mss_clamp;
6428         tmp_opt.user_mss  = tp->rx_opt.user_mss;
6429         tcp_parse_options(sock_net(sk), skb, &tmp_opt, 0,
6430                           want_cookie ? NULL : &foc);
6431
6432         if (want_cookie && !tmp_opt.saw_tstamp)
6433                 tcp_clear_options(&tmp_opt);
6434
6435         if (IS_ENABLED(CONFIG_SMC) && want_cookie)
6436                 tmp_opt.smc_ok = 0;
6437
6438         tmp_opt.tstamp_ok = tmp_opt.saw_tstamp;
6439         tcp_openreq_init(req, &tmp_opt, skb, sk);
6440         inet_rsk(req)->no_srccheck = inet_sk(sk)->transparent;
6441
6442         /* Note: tcp_v6_init_req() might override ir_iif for link locals */
6443         inet_rsk(req)->ir_iif = inet_request_bound_dev_if(sk, skb);
6444
6445         af_ops->init_req(req, sk, skb);
6446
6447         if (security_inet_conn_request(sk, skb, req))
6448                 goto drop_and_free;
6449
6450         if (tmp_opt.tstamp_ok)
6451                 tcp_rsk(req)->ts_off = af_ops->init_ts_off(net, skb);
6452
6453         dst = af_ops->route_req(sk, &fl, req);
6454         if (!dst)
6455                 goto drop_and_free;
6456
6457         if (!want_cookie && !isn) {
6458                 /* Kill the following clause, if you dislike this way. */
6459                 if (!net->ipv4.sysctl_tcp_syncookies &&
6460                     (net->ipv4.sysctl_max_syn_backlog - inet_csk_reqsk_queue_len(sk) <
6461                      (net->ipv4.sysctl_max_syn_backlog >> 2)) &&
6462                     !tcp_peer_is_proven(req, dst)) {
6463                         /* Without syncookies last quarter of
6464                          * backlog is filled with destinations,
6465                          * proven to be alive.
6466                          * It means that we continue to communicate
6467                          * to destinations, already remembered
6468                          * to the moment of synflood.
6469                          */
6470                         pr_drop_req(req, ntohs(tcp_hdr(skb)->source),
6471                                     rsk_ops->family);
6472                         goto drop_and_release;
6473                 }
6474
6475                 isn = af_ops->init_seq(skb);
6476         }
6477
6478         tcp_ecn_create_request(req, skb, sk, dst);
6479
6480         if (want_cookie) {
6481                 isn = cookie_init_sequence(af_ops, sk, skb, &req->mss);
6482                 req->cookie_ts = tmp_opt.tstamp_ok;
6483                 if (!tmp_opt.tstamp_ok)
6484                         inet_rsk(req)->ecn_ok = 0;
6485         }
6486
6487         tcp_rsk(req)->snt_isn = isn;
6488         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
6489         tcp_openreq_init_rwin(req, sk, dst);
6490         sk_rx_queue_set(req_to_sk(req), skb);
6491         if (!want_cookie) {
6492                 tcp_reqsk_record_syn(sk, req, skb);
6493                 fastopen_sk = tcp_try_fastopen(sk, skb, req, &foc, dst);
6494         }
6495         if (fastopen_sk) {
6496                 af_ops->send_synack(fastopen_sk, dst, &fl, req,
6497                                     &foc, TCP_SYNACK_FASTOPEN);
6498                 /* Add the child socket directly into the accept queue */
6499                 inet_csk_reqsk_queue_add(sk, req, fastopen_sk);
6500                 sk->sk_data_ready(sk);
6501                 bh_unlock_sock(fastopen_sk);
6502                 sock_put(fastopen_sk);
6503         } else {
6504                 tcp_rsk(req)->tfo_listener = false;
6505                 if (!want_cookie)
6506                         inet_csk_reqsk_queue_hash_add(sk, req,
6507                                 tcp_timeout_init((struct sock *)req));
6508                 af_ops->send_synack(sk, dst, &fl, req, &foc,
6509                                     !want_cookie ? TCP_SYNACK_NORMAL :
6510                                                    TCP_SYNACK_COOKIE);
6511                 if (want_cookie) {
6512                         reqsk_free(req);
6513                         return 0;
6514                 }
6515         }
6516         reqsk_put(req);
6517         return 0;
6518
6519 drop_and_release:
6520         dst_release(dst);
6521 drop_and_free:
6522         reqsk_free(req);
6523 drop:
6524         tcp_listendrop(sk);
6525         return 0;
6526 }
6527 EXPORT_SYMBOL(tcp_conn_request);