Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/davem/net
[sfrench/cifs-2.6.git] / net / ipv4 / tcp_input.c
1 /*
2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
4  *              interface as the means of communication with the user level.
5  *
6  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
7  *
8  * Authors:     Ross Biro
9  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
10  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
11  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
12  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
13  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
14  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
15  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
16  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
17  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
18  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
19  */
20
21 /*
22  * Changes:
23  *              Pedro Roque     :       Fast Retransmit/Recovery.
24  *                                      Two receive queues.
25  *                                      Retransmit queue handled by TCP.
26  *                                      Better retransmit timer handling.
27  *                                      New congestion avoidance.
28  *                                      Header prediction.
29  *                                      Variable renaming.
30  *
31  *              Eric            :       Fast Retransmit.
32  *              Randy Scott     :       MSS option defines.
33  *              Eric Schenk     :       Fixes to slow start algorithm.
34  *              Eric Schenk     :       Yet another double ACK bug.
35  *              Eric Schenk     :       Delayed ACK bug fixes.
36  *              Eric Schenk     :       Floyd style fast retrans war avoidance.
37  *              David S. Miller :       Don't allow zero congestion window.
38  *              Eric Schenk     :       Fix retransmitter so that it sends
39  *                                      next packet on ack of previous packet.
40  *              Andi Kleen      :       Moved open_request checking here
41  *                                      and process RSTs for open_requests.
42  *              Andi Kleen      :       Better prune_queue, and other fixes.
43  *              Andrey Savochkin:       Fix RTT measurements in the presence of
44  *                                      timestamps.
45  *              Andrey Savochkin:       Check sequence numbers correctly when
46  *                                      removing SACKs due to in sequence incoming
47  *                                      data segments.
48  *              Andi Kleen:             Make sure we never ack data there is not
49  *                                      enough room for. Also make this condition
50  *                                      a fatal error if it might still happen.
51  *              Andi Kleen:             Add tcp_measure_rcv_mss to make
52  *                                      connections with MSS<min(MTU,ann. MSS)
53  *                                      work without delayed acks.
54  *              Andi Kleen:             Process packets with PSH set in the
55  *                                      fast path.
56  *              J Hadi Salim:           ECN support
57  *              Andrei Gurtov,
58  *              Pasi Sarolahti,
59  *              Panu Kuhlberg:          Experimental audit of TCP (re)transmission
60  *                                      engine. Lots of bugs are found.
61  *              Pasi Sarolahti:         F-RTO for dealing with spurious RTOs
62  */
63
64 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
65
66 #include <linux/mm.h>
67 #include <linux/slab.h>
68 #include <linux/module.h>
69 #include <linux/sysctl.h>
70 #include <linux/kernel.h>
71 #include <net/dst.h>
72 #include <net/tcp.h>
73 #include <net/inet_common.h>
74 #include <linux/ipsec.h>
75 #include <asm/unaligned.h>
76 #include <net/netdma.h>
77
78 int sysctl_tcp_timestamps __read_mostly = 1;
79 int sysctl_tcp_window_scaling __read_mostly = 1;
80 int sysctl_tcp_sack __read_mostly = 1;
81 int sysctl_tcp_fack __read_mostly = 1;
82 int sysctl_tcp_reordering __read_mostly = TCP_FASTRETRANS_THRESH;
83 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_reordering);
84 int sysctl_tcp_ecn __read_mostly = 2;
85 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_ecn);
86 int sysctl_tcp_dsack __read_mostly = 1;
87 int sysctl_tcp_app_win __read_mostly = 31;
88 int sysctl_tcp_adv_win_scale __read_mostly = 1;
89 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_adv_win_scale);
90
91 /* rfc5961 challenge ack rate limiting */
92 int sysctl_tcp_challenge_ack_limit = 100;
93
94 int sysctl_tcp_stdurg __read_mostly;
95 int sysctl_tcp_rfc1337 __read_mostly;
96 int sysctl_tcp_max_orphans __read_mostly = NR_FILE;
97 int sysctl_tcp_frto __read_mostly = 2;
98 int sysctl_tcp_frto_response __read_mostly;
99
100 int sysctl_tcp_thin_dupack __read_mostly;
101
102 int sysctl_tcp_moderate_rcvbuf __read_mostly = 1;
103 int sysctl_tcp_abc __read_mostly;
104 int sysctl_tcp_early_retrans __read_mostly = 2;
105
106 #define FLAG_DATA               0x01 /* Incoming frame contained data.          */
107 #define FLAG_WIN_UPDATE         0x02 /* Incoming ACK was a window update.       */
108 #define FLAG_DATA_ACKED         0x04 /* This ACK acknowledged new data.         */
109 #define FLAG_RETRANS_DATA_ACKED 0x08 /* "" "" some of which was retransmitted.  */
110 #define FLAG_SYN_ACKED          0x10 /* This ACK acknowledged SYN.              */
111 #define FLAG_DATA_SACKED        0x20 /* New SACK.                               */
112 #define FLAG_ECE                0x40 /* ECE in this ACK                         */
113 #define FLAG_SLOWPATH           0x100 /* Do not skip RFC checks for window update.*/
114 #define FLAG_ONLY_ORIG_SACKED   0x200 /* SACKs only non-rexmit sent before RTO */
115 #define FLAG_SND_UNA_ADVANCED   0x400 /* Snd_una was changed (!= FLAG_DATA_ACKED) */
116 #define FLAG_DSACKING_ACK       0x800 /* SACK blocks contained D-SACK info */
117 #define FLAG_NONHEAD_RETRANS_ACKED      0x1000 /* Non-head rexmitted data was ACKed */
118 #define FLAG_SACK_RENEGING      0x2000 /* snd_una advanced to a sacked seq */
119
120 #define FLAG_ACKED              (FLAG_DATA_ACKED|FLAG_SYN_ACKED)
121 #define FLAG_NOT_DUP            (FLAG_DATA|FLAG_WIN_UPDATE|FLAG_ACKED)
122 #define FLAG_CA_ALERT           (FLAG_DATA_SACKED|FLAG_ECE)
123 #define FLAG_FORWARD_PROGRESS   (FLAG_ACKED|FLAG_DATA_SACKED)
124 #define FLAG_ANY_PROGRESS       (FLAG_FORWARD_PROGRESS|FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
125
126 #define TCP_REMNANT (TCP_FLAG_FIN|TCP_FLAG_URG|TCP_FLAG_SYN|TCP_FLAG_PSH)
127 #define TCP_HP_BITS (~(TCP_RESERVED_BITS|TCP_FLAG_PSH))
128
129 /* Adapt the MSS value used to make delayed ack decision to the
130  * real world.
131  */
132 static void tcp_measure_rcv_mss(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
133 {
134         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
135         const unsigned int lss = icsk->icsk_ack.last_seg_size;
136         unsigned int len;
137
138         icsk->icsk_ack.last_seg_size = 0;
139
140         /* skb->len may jitter because of SACKs, even if peer
141          * sends good full-sized frames.
142          */
143         len = skb_shinfo(skb)->gso_size ? : skb->len;
144         if (len >= icsk->icsk_ack.rcv_mss) {
145                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = len;
146         } else {
147                 /* Otherwise, we make more careful check taking into account,
148                  * that SACKs block is variable.
149                  *
150                  * "len" is invariant segment length, including TCP header.
151                  */
152                 len += skb->data - skb_transport_header(skb);
153                 if (len >= TCP_MSS_DEFAULT + sizeof(struct tcphdr) ||
154                     /* If PSH is not set, packet should be
155                      * full sized, provided peer TCP is not badly broken.
156                      * This observation (if it is correct 8)) allows
157                      * to handle super-low mtu links fairly.
158                      */
159                     (len >= TCP_MIN_MSS + sizeof(struct tcphdr) &&
160                      !(tcp_flag_word(tcp_hdr(skb)) & TCP_REMNANT))) {
161                         /* Subtract also invariant (if peer is RFC compliant),
162                          * tcp header plus fixed timestamp option length.
163                          * Resulting "len" is MSS free of SACK jitter.
164                          */
165                         len -= tcp_sk(sk)->tcp_header_len;
166                         icsk->icsk_ack.last_seg_size = len;
167                         if (len == lss) {
168                                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = len;
169                                 return;
170                         }
171                 }
172                 if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED)
173                         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED2;
174                 icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED;
175         }
176 }
177
178 static void tcp_incr_quickack(struct sock *sk)
179 {
180         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
181         unsigned int quickacks = tcp_sk(sk)->rcv_wnd / (2 * icsk->icsk_ack.rcv_mss);
182
183         if (quickacks == 0)
184                 quickacks = 2;
185         if (quickacks > icsk->icsk_ack.quick)
186                 icsk->icsk_ack.quick = min(quickacks, TCP_MAX_QUICKACKS);
187 }
188
189 static void tcp_enter_quickack_mode(struct sock *sk)
190 {
191         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
192         tcp_incr_quickack(sk);
193         icsk->icsk_ack.pingpong = 0;
194         icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
195 }
196
197 /* Send ACKs quickly, if "quick" count is not exhausted
198  * and the session is not interactive.
199  */
200
201 static inline bool tcp_in_quickack_mode(const struct sock *sk)
202 {
203         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
204
205         return icsk->icsk_ack.quick && !icsk->icsk_ack.pingpong;
206 }
207
208 static inline void TCP_ECN_queue_cwr(struct tcp_sock *tp)
209 {
210         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
211                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_QUEUE_CWR;
212 }
213
214 static inline void TCP_ECN_accept_cwr(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
215 {
216         if (tcp_hdr(skb)->cwr)
217                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
218 }
219
220 static inline void TCP_ECN_withdraw_cwr(struct tcp_sock *tp)
221 {
222         tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
223 }
224
225 static inline void TCP_ECN_check_ce(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
226 {
227         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
228                 return;
229
230         switch (TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield & INET_ECN_MASK) {
231         case INET_ECN_NOT_ECT:
232                 /* Funny extension: if ECT is not set on a segment,
233                  * and we already seen ECT on a previous segment,
234                  * it is probably a retransmit.
235                  */
236                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_SEEN)
237                         tcp_enter_quickack_mode((struct sock *)tp);
238                 break;
239         case INET_ECN_CE:
240                 if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)) {
241                         /* Better not delay acks, sender can have a very low cwnd */
242                         tcp_enter_quickack_mode((struct sock *)tp);
243                         tp->ecn_flags |= TCP_ECN_DEMAND_CWR;
244                 }
245                 /* fallinto */
246         default:
247                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
248         }
249 }
250
251 static inline void TCP_ECN_rcv_synack(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
252 {
253         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || th->cwr))
254                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
255 }
256
257 static inline void TCP_ECN_rcv_syn(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
258 {
259         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || !th->cwr))
260                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
261 }
262
263 static bool TCP_ECN_rcv_ecn_echo(const struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
264 {
265         if (th->ece && !th->syn && (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
266                 return true;
267         return false;
268 }
269
270 /* Buffer size and advertised window tuning.
271  *
272  * 1. Tuning sk->sk_sndbuf, when connection enters established state.
273  */
274
275 static void tcp_fixup_sndbuf(struct sock *sk)
276 {
277         int sndmem = SKB_TRUESIZE(tcp_sk(sk)->rx_opt.mss_clamp + MAX_TCP_HEADER);
278
279         sndmem *= TCP_INIT_CWND;
280         if (sk->sk_sndbuf < sndmem)
281                 sk->sk_sndbuf = min(sndmem, sysctl_tcp_wmem[2]);
282 }
283
284 /* 2. Tuning advertised window (window_clamp, rcv_ssthresh)
285  *
286  * All tcp_full_space() is split to two parts: "network" buffer, allocated
287  * forward and advertised in receiver window (tp->rcv_wnd) and
288  * "application buffer", required to isolate scheduling/application
289  * latencies from network.
290  * window_clamp is maximal advertised window. It can be less than
291  * tcp_full_space(), in this case tcp_full_space() - window_clamp
292  * is reserved for "application" buffer. The less window_clamp is
293  * the smoother our behaviour from viewpoint of network, but the lower
294  * throughput and the higher sensitivity of the connection to losses. 8)
295  *
296  * rcv_ssthresh is more strict window_clamp used at "slow start"
297  * phase to predict further behaviour of this connection.
298  * It is used for two goals:
299  * - to enforce header prediction at sender, even when application
300  *   requires some significant "application buffer". It is check #1.
301  * - to prevent pruning of receive queue because of misprediction
302  *   of receiver window. Check #2.
303  *
304  * The scheme does not work when sender sends good segments opening
305  * window and then starts to feed us spaghetti. But it should work
306  * in common situations. Otherwise, we have to rely on queue collapsing.
307  */
308
309 /* Slow part of check#2. */
310 static int __tcp_grow_window(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
311 {
312         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
313         /* Optimize this! */
314         int truesize = tcp_win_from_space(skb->truesize) >> 1;
315         int window = tcp_win_from_space(sysctl_tcp_rmem[2]) >> 1;
316
317         while (tp->rcv_ssthresh <= window) {
318                 if (truesize <= skb->len)
319                         return 2 * inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss;
320
321                 truesize >>= 1;
322                 window >>= 1;
323         }
324         return 0;
325 }
326
327 static void tcp_grow_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
328 {
329         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
330
331         /* Check #1 */
332         if (tp->rcv_ssthresh < tp->window_clamp &&
333             (int)tp->rcv_ssthresh < tcp_space(sk) &&
334             !sk_under_memory_pressure(sk)) {
335                 int incr;
336
337                 /* Check #2. Increase window, if skb with such overhead
338                  * will fit to rcvbuf in future.
339                  */
340                 if (tcp_win_from_space(skb->truesize) <= skb->len)
341                         incr = 2 * tp->advmss;
342                 else
343                         incr = __tcp_grow_window(sk, skb);
344
345                 if (incr) {
346                         incr = max_t(int, incr, 2 * skb->len);
347                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh + incr,
348                                                tp->window_clamp);
349                         inet_csk(sk)->icsk_ack.quick |= 1;
350                 }
351         }
352 }
353
354 /* 3. Tuning rcvbuf, when connection enters established state. */
355
356 static void tcp_fixup_rcvbuf(struct sock *sk)
357 {
358         u32 mss = tcp_sk(sk)->advmss;
359         u32 icwnd = TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND;
360         int rcvmem;
361
362         /* Limit to 10 segments if mss <= 1460,
363          * or 14600/mss segments, with a minimum of two segments.
364          */
365         if (mss > 1460)
366                 icwnd = max_t(u32, (1460 * TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND) / mss, 2);
367
368         rcvmem = SKB_TRUESIZE(mss + MAX_TCP_HEADER);
369         while (tcp_win_from_space(rcvmem) < mss)
370                 rcvmem += 128;
371
372         rcvmem *= icwnd;
373
374         if (sk->sk_rcvbuf < rcvmem)
375                 sk->sk_rcvbuf = min(rcvmem, sysctl_tcp_rmem[2]);
376 }
377
378 /* 4. Try to fixup all. It is made immediately after connection enters
379  *    established state.
380  */
381 void tcp_init_buffer_space(struct sock *sk)
382 {
383         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
384         int maxwin;
385
386         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK))
387                 tcp_fixup_rcvbuf(sk);
388         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK))
389                 tcp_fixup_sndbuf(sk);
390
391         tp->rcvq_space.space = tp->rcv_wnd;
392
393         maxwin = tcp_full_space(sk);
394
395         if (tp->window_clamp >= maxwin) {
396                 tp->window_clamp = maxwin;
397
398                 if (sysctl_tcp_app_win && maxwin > 4 * tp->advmss)
399                         tp->window_clamp = max(maxwin -
400                                                (maxwin >> sysctl_tcp_app_win),
401                                                4 * tp->advmss);
402         }
403
404         /* Force reservation of one segment. */
405         if (sysctl_tcp_app_win &&
406             tp->window_clamp > 2 * tp->advmss &&
407             tp->window_clamp + tp->advmss > maxwin)
408                 tp->window_clamp = max(2 * tp->advmss, maxwin - tp->advmss);
409
410         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, tp->window_clamp);
411         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
412 }
413
414 /* 5. Recalculate window clamp after socket hit its memory bounds. */
415 static void tcp_clamp_window(struct sock *sk)
416 {
417         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
418         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
419
420         icsk->icsk_ack.quick = 0;
421
422         if (sk->sk_rcvbuf < sysctl_tcp_rmem[2] &&
423             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK) &&
424             !sk_under_memory_pressure(sk) &&
425             sk_memory_allocated(sk) < sk_prot_mem_limits(sk, 0)) {
426                 sk->sk_rcvbuf = min(atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc),
427                                     sysctl_tcp_rmem[2]);
428         }
429         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf)
430                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->window_clamp, 2U * tp->advmss);
431 }
432
433 /* Initialize RCV_MSS value.
434  * RCV_MSS is an our guess about MSS used by the peer.
435  * We haven't any direct information about the MSS.
436  * It's better to underestimate the RCV_MSS rather than overestimate.
437  * Overestimations make us ACKing less frequently than needed.
438  * Underestimations are more easy to detect and fix by tcp_measure_rcv_mss().
439  */
440 void tcp_initialize_rcv_mss(struct sock *sk)
441 {
442         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
443         unsigned int hint = min_t(unsigned int, tp->advmss, tp->mss_cache);
444
445         hint = min(hint, tp->rcv_wnd / 2);
446         hint = min(hint, TCP_MSS_DEFAULT);
447         hint = max(hint, TCP_MIN_MSS);
448
449         inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss = hint;
450 }
451 EXPORT_SYMBOL(tcp_initialize_rcv_mss);
452
453 /* Receiver "autotuning" code.
454  *
455  * The algorithm for RTT estimation w/o timestamps is based on
456  * Dynamic Right-Sizing (DRS) by Wu Feng and Mike Fisk of LANL.
457  * <http://public.lanl.gov/radiant/pubs.html#DRS>
458  *
459  * More detail on this code can be found at
460  * <http://staff.psc.edu/jheffner/>,
461  * though this reference is out of date.  A new paper
462  * is pending.
463  */
464 static void tcp_rcv_rtt_update(struct tcp_sock *tp, u32 sample, int win_dep)
465 {
466         u32 new_sample = tp->rcv_rtt_est.rtt;
467         long m = sample;
468
469         if (m == 0)
470                 m = 1;
471
472         if (new_sample != 0) {
473                 /* If we sample in larger samples in the non-timestamp
474                  * case, we could grossly overestimate the RTT especially
475                  * with chatty applications or bulk transfer apps which
476                  * are stalled on filesystem I/O.
477                  *
478                  * Also, since we are only going for a minimum in the
479                  * non-timestamp case, we do not smooth things out
480                  * else with timestamps disabled convergence takes too
481                  * long.
482                  */
483                 if (!win_dep) {
484                         m -= (new_sample >> 3);
485                         new_sample += m;
486                 } else {
487                         m <<= 3;
488                         if (m < new_sample)
489                                 new_sample = m;
490                 }
491         } else {
492                 /* No previous measure. */
493                 new_sample = m << 3;
494         }
495
496         if (tp->rcv_rtt_est.rtt != new_sample)
497                 tp->rcv_rtt_est.rtt = new_sample;
498 }
499
500 static inline void tcp_rcv_rtt_measure(struct tcp_sock *tp)
501 {
502         if (tp->rcv_rtt_est.time == 0)
503                 goto new_measure;
504         if (before(tp->rcv_nxt, tp->rcv_rtt_est.seq))
505                 return;
506         tcp_rcv_rtt_update(tp, tcp_time_stamp - tp->rcv_rtt_est.time, 1);
507
508 new_measure:
509         tp->rcv_rtt_est.seq = tp->rcv_nxt + tp->rcv_wnd;
510         tp->rcv_rtt_est.time = tcp_time_stamp;
511 }
512
513 static inline void tcp_rcv_rtt_measure_ts(struct sock *sk,
514                                           const struct sk_buff *skb)
515 {
516         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
517         if (tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
518             (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq -
519              TCP_SKB_CB(skb)->seq >= inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss))
520                 tcp_rcv_rtt_update(tp, tcp_time_stamp - tp->rx_opt.rcv_tsecr, 0);
521 }
522
523 /*
524  * This function should be called every time data is copied to user space.
525  * It calculates the appropriate TCP receive buffer space.
526  */
527 void tcp_rcv_space_adjust(struct sock *sk)
528 {
529         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
530         int time;
531         int space;
532
533         if (tp->rcvq_space.time == 0)
534                 goto new_measure;
535
536         time = tcp_time_stamp - tp->rcvq_space.time;
537         if (time < (tp->rcv_rtt_est.rtt >> 3) || tp->rcv_rtt_est.rtt == 0)
538                 return;
539
540         space = 2 * (tp->copied_seq - tp->rcvq_space.seq);
541
542         space = max(tp->rcvq_space.space, space);
543
544         if (tp->rcvq_space.space != space) {
545                 int rcvmem;
546
547                 tp->rcvq_space.space = space;
548
549                 if (sysctl_tcp_moderate_rcvbuf &&
550                     !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK)) {
551                         int new_clamp = space;
552
553                         /* Receive space grows, normalize in order to
554                          * take into account packet headers and sk_buff
555                          * structure overhead.
556                          */
557                         space /= tp->advmss;
558                         if (!space)
559                                 space = 1;
560                         rcvmem = SKB_TRUESIZE(tp->advmss + MAX_TCP_HEADER);
561                         while (tcp_win_from_space(rcvmem) < tp->advmss)
562                                 rcvmem += 128;
563                         space *= rcvmem;
564                         space = min(space, sysctl_tcp_rmem[2]);
565                         if (space > sk->sk_rcvbuf) {
566                                 sk->sk_rcvbuf = space;
567
568                                 /* Make the window clamp follow along.  */
569                                 tp->window_clamp = new_clamp;
570                         }
571                 }
572         }
573
574 new_measure:
575         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
576         tp->rcvq_space.time = tcp_time_stamp;
577 }
578
579 /* There is something which you must keep in mind when you analyze the
580  * behavior of the tp->ato delayed ack timeout interval.  When a
581  * connection starts up, we want to ack as quickly as possible.  The
582  * problem is that "good" TCP's do slow start at the beginning of data
583  * transmission.  The means that until we send the first few ACK's the
584  * sender will sit on his end and only queue most of his data, because
585  * he can only send snd_cwnd unacked packets at any given time.  For
586  * each ACK we send, he increments snd_cwnd and transmits more of his
587  * queue.  -DaveM
588  */
589 static void tcp_event_data_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
590 {
591         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
592         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
593         u32 now;
594
595         inet_csk_schedule_ack(sk);
596
597         tcp_measure_rcv_mss(sk, skb);
598
599         tcp_rcv_rtt_measure(tp);
600
601         now = tcp_time_stamp;
602
603         if (!icsk->icsk_ack.ato) {
604                 /* The _first_ data packet received, initialize
605                  * delayed ACK engine.
606                  */
607                 tcp_incr_quickack(sk);
608                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
609         } else {
610                 int m = now - icsk->icsk_ack.lrcvtime;
611
612                 if (m <= TCP_ATO_MIN / 2) {
613                         /* The fastest case is the first. */
614                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + TCP_ATO_MIN / 2;
615                 } else if (m < icsk->icsk_ack.ato) {
616                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + m;
617                         if (icsk->icsk_ack.ato > icsk->icsk_rto)
618                                 icsk->icsk_ack.ato = icsk->icsk_rto;
619                 } else if (m > icsk->icsk_rto) {
620                         /* Too long gap. Apparently sender failed to
621                          * restart window, so that we send ACKs quickly.
622                          */
623                         tcp_incr_quickack(sk);
624                         sk_mem_reclaim(sk);
625                 }
626         }
627         icsk->icsk_ack.lrcvtime = now;
628
629         TCP_ECN_check_ce(tp, skb);
630
631         if (skb->len >= 128)
632                 tcp_grow_window(sk, skb);
633 }
634
635 /* Called to compute a smoothed rtt estimate. The data fed to this
636  * routine either comes from timestamps, or from segments that were
637  * known _not_ to have been retransmitted [see Karn/Partridge
638  * Proceedings SIGCOMM 87]. The algorithm is from the SIGCOMM 88
639  * piece by Van Jacobson.
640  * NOTE: the next three routines used to be one big routine.
641  * To save cycles in the RFC 1323 implementation it was better to break
642  * it up into three procedures. -- erics
643  */
644 static void tcp_rtt_estimator(struct sock *sk, const __u32 mrtt)
645 {
646         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
647         long m = mrtt; /* RTT */
648
649         /*      The following amusing code comes from Jacobson's
650          *      article in SIGCOMM '88.  Note that rtt and mdev
651          *      are scaled versions of rtt and mean deviation.
652          *      This is designed to be as fast as possible
653          *      m stands for "measurement".
654          *
655          *      On a 1990 paper the rto value is changed to:
656          *      RTO = rtt + 4 * mdev
657          *
658          * Funny. This algorithm seems to be very broken.
659          * These formulae increase RTO, when it should be decreased, increase
660          * too slowly, when it should be increased quickly, decrease too quickly
661          * etc. I guess in BSD RTO takes ONE value, so that it is absolutely
662          * does not matter how to _calculate_ it. Seems, it was trap
663          * that VJ failed to avoid. 8)
664          */
665         if (m == 0)
666                 m = 1;
667         if (tp->srtt != 0) {
668                 m -= (tp->srtt >> 3);   /* m is now error in rtt est */
669                 tp->srtt += m;          /* rtt = 7/8 rtt + 1/8 new */
670                 if (m < 0) {
671                         m = -m;         /* m is now abs(error) */
672                         m -= (tp->mdev >> 2);   /* similar update on mdev */
673                         /* This is similar to one of Eifel findings.
674                          * Eifel blocks mdev updates when rtt decreases.
675                          * This solution is a bit different: we use finer gain
676                          * for mdev in this case (alpha*beta).
677                          * Like Eifel it also prevents growth of rto,
678                          * but also it limits too fast rto decreases,
679                          * happening in pure Eifel.
680                          */
681                         if (m > 0)
682                                 m >>= 3;
683                 } else {
684                         m -= (tp->mdev >> 2);   /* similar update on mdev */
685                 }
686                 tp->mdev += m;          /* mdev = 3/4 mdev + 1/4 new */
687                 if (tp->mdev > tp->mdev_max) {
688                         tp->mdev_max = tp->mdev;
689                         if (tp->mdev_max > tp->rttvar)
690                                 tp->rttvar = tp->mdev_max;
691                 }
692                 if (after(tp->snd_una, tp->rtt_seq)) {
693                         if (tp->mdev_max < tp->rttvar)
694                                 tp->rttvar -= (tp->rttvar - tp->mdev_max) >> 2;
695                         tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
696                         tp->mdev_max = tcp_rto_min(sk);
697                 }
698         } else {
699                 /* no previous measure. */
700                 tp->srtt = m << 3;      /* take the measured time to be rtt */
701                 tp->mdev = m << 1;      /* make sure rto = 3*rtt */
702                 tp->mdev_max = tp->rttvar = max(tp->mdev, tcp_rto_min(sk));
703                 tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
704         }
705 }
706
707 /* Calculate rto without backoff.  This is the second half of Van Jacobson's
708  * routine referred to above.
709  */
710 void tcp_set_rto(struct sock *sk)
711 {
712         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
713         /* Old crap is replaced with new one. 8)
714          *
715          * More seriously:
716          * 1. If rtt variance happened to be less 50msec, it is hallucination.
717          *    It cannot be less due to utterly erratic ACK generation made
718          *    at least by solaris and freebsd. "Erratic ACKs" has _nothing_
719          *    to do with delayed acks, because at cwnd>2 true delack timeout
720          *    is invisible. Actually, Linux-2.4 also generates erratic
721          *    ACKs in some circumstances.
722          */
723         inet_csk(sk)->icsk_rto = __tcp_set_rto(tp);
724
725         /* 2. Fixups made earlier cannot be right.
726          *    If we do not estimate RTO correctly without them,
727          *    all the algo is pure shit and should be replaced
728          *    with correct one. It is exactly, which we pretend to do.
729          */
730
731         /* NOTE: clamping at TCP_RTO_MIN is not required, current algo
732          * guarantees that rto is higher.
733          */
734         tcp_bound_rto(sk);
735 }
736
737 __u32 tcp_init_cwnd(const struct tcp_sock *tp, const struct dst_entry *dst)
738 {
739         __u32 cwnd = (dst ? dst_metric(dst, RTAX_INITCWND) : 0);
740
741         if (!cwnd)
742                 cwnd = TCP_INIT_CWND;
743         return min_t(__u32, cwnd, tp->snd_cwnd_clamp);
744 }
745
746 /*
747  * Packet counting of FACK is based on in-order assumptions, therefore TCP
748  * disables it when reordering is detected
749  */
750 void tcp_disable_fack(struct tcp_sock *tp)
751 {
752         /* RFC3517 uses different metric in lost marker => reset on change */
753         if (tcp_is_fack(tp))
754                 tp->lost_skb_hint = NULL;
755         tp->rx_opt.sack_ok &= ~TCP_FACK_ENABLED;
756 }
757
758 /* Take a notice that peer is sending D-SACKs */
759 static void tcp_dsack_seen(struct tcp_sock *tp)
760 {
761         tp->rx_opt.sack_ok |= TCP_DSACK_SEEN;
762 }
763
764 static void tcp_update_reordering(struct sock *sk, const int metric,
765                                   const int ts)
766 {
767         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
768         if (metric > tp->reordering) {
769                 int mib_idx;
770
771                 tp->reordering = min(TCP_MAX_REORDERING, metric);
772
773                 /* This exciting event is worth to be remembered. 8) */
774                 if (ts)
775                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPTSREORDER;
776                 else if (tcp_is_reno(tp))
777                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENOREORDER;
778                 else if (tcp_is_fack(tp))
779                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFACKREORDER;
780                 else
781                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKREORDER;
782
783                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
784 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
785                 pr_debug("Disorder%d %d %u f%u s%u rr%d\n",
786                          tp->rx_opt.sack_ok, inet_csk(sk)->icsk_ca_state,
787                          tp->reordering,
788                          tp->fackets_out,
789                          tp->sacked_out,
790                          tp->undo_marker ? tp->undo_retrans : 0);
791 #endif
792                 tcp_disable_fack(tp);
793         }
794
795         if (metric > 0)
796                 tcp_disable_early_retrans(tp);
797 }
798
799 /* This must be called before lost_out is incremented */
800 static void tcp_verify_retransmit_hint(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
801 {
802         if ((tp->retransmit_skb_hint == NULL) ||
803             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
804                    TCP_SKB_CB(tp->retransmit_skb_hint)->seq))
805                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
806
807         if (!tp->lost_out ||
808             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->retransmit_high))
809                 tp->retransmit_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
810 }
811
812 static void tcp_skb_mark_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
813 {
814         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
815                 tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
816
817                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
818                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
819         }
820 }
821
822 static void tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(struct tcp_sock *tp,
823                                             struct sk_buff *skb)
824 {
825         tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
826
827         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
828                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
829                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
830         }
831 }
832
833 /* This procedure tags the retransmission queue when SACKs arrive.
834  *
835  * We have three tag bits: SACKED(S), RETRANS(R) and LOST(L).
836  * Packets in queue with these bits set are counted in variables
837  * sacked_out, retrans_out and lost_out, correspondingly.
838  *
839  * Valid combinations are:
840  * Tag  InFlight        Description
841  * 0    1               - orig segment is in flight.
842  * S    0               - nothing flies, orig reached receiver.
843  * L    0               - nothing flies, orig lost by net.
844  * R    2               - both orig and retransmit are in flight.
845  * L|R  1               - orig is lost, retransmit is in flight.
846  * S|R  1               - orig reached receiver, retrans is still in flight.
847  * (L|S|R is logically valid, it could occur when L|R is sacked,
848  *  but it is equivalent to plain S and code short-curcuits it to S.
849  *  L|S is logically invalid, it would mean -1 packet in flight 8))
850  *
851  * These 6 states form finite state machine, controlled by the following events:
852  * 1. New ACK (+SACK) arrives. (tcp_sacktag_write_queue())
853  * 2. Retransmission. (tcp_retransmit_skb(), tcp_xmit_retransmit_queue())
854  * 3. Loss detection event of two flavors:
855  *      A. Scoreboard estimator decided the packet is lost.
856  *         A'. Reno "three dupacks" marks head of queue lost.
857  *         A''. Its FACK modification, head until snd.fack is lost.
858  *      B. SACK arrives sacking SND.NXT at the moment, when the
859  *         segment was retransmitted.
860  * 4. D-SACK added new rule: D-SACK changes any tag to S.
861  *
862  * It is pleasant to note, that state diagram turns out to be commutative,
863  * so that we are allowed not to be bothered by order of our actions,
864  * when multiple events arrive simultaneously. (see the function below).
865  *
866  * Reordering detection.
867  * --------------------
868  * Reordering metric is maximal distance, which a packet can be displaced
869  * in packet stream. With SACKs we can estimate it:
870  *
871  * 1. SACK fills old hole and the corresponding segment was not
872  *    ever retransmitted -> reordering. Alas, we cannot use it
873  *    when segment was retransmitted.
874  * 2. The last flaw is solved with D-SACK. D-SACK arrives
875  *    for retransmitted and already SACKed segment -> reordering..
876  * Both of these heuristics are not used in Loss state, when we cannot
877  * account for retransmits accurately.
878  *
879  * SACK block validation.
880  * ----------------------
881  *
882  * SACK block range validation checks that the received SACK block fits to
883  * the expected sequence limits, i.e., it is between SND.UNA and SND.NXT.
884  * Note that SND.UNA is not included to the range though being valid because
885  * it means that the receiver is rather inconsistent with itself reporting
886  * SACK reneging when it should advance SND.UNA. Such SACK block this is
887  * perfectly valid, however, in light of RFC2018 which explicitly states
888  * that "SACK block MUST reflect the newest segment.  Even if the newest
889  * segment is going to be discarded ...", not that it looks very clever
890  * in case of head skb. Due to potentional receiver driven attacks, we
891  * choose to avoid immediate execution of a walk in write queue due to
892  * reneging and defer head skb's loss recovery to standard loss recovery
893  * procedure that will eventually trigger (nothing forbids us doing this).
894  *
895  * Implements also blockage to start_seq wrap-around. Problem lies in the
896  * fact that though start_seq (s) is before end_seq (i.e., not reversed),
897  * there's no guarantee that it will be before snd_nxt (n). The problem
898  * happens when start_seq resides between end_seq wrap (e_w) and snd_nxt
899  * wrap (s_w):
900  *
901  *         <- outs wnd ->                          <- wrapzone ->
902  *         u     e      n                         u_w   e_w  s n_w
903  *         |     |      |                          |     |   |  |
904  * |<------------+------+----- TCP seqno space --------------+---------->|
905  * ...-- <2^31 ->|                                           |<--------...
906  * ...---- >2^31 ------>|                                    |<--------...
907  *
908  * Current code wouldn't be vulnerable but it's better still to discard such
909  * crazy SACK blocks. Doing this check for start_seq alone closes somewhat
910  * similar case (end_seq after snd_nxt wrap) as earlier reversed check in
911  * snd_nxt wrap -> snd_una region will then become "well defined", i.e.,
912  * equal to the ideal case (infinite seqno space without wrap caused issues).
913  *
914  * With D-SACK the lower bound is extended to cover sequence space below
915  * SND.UNA down to undo_marker, which is the last point of interest. Yet
916  * again, D-SACK block must not to go across snd_una (for the same reason as
917  * for the normal SACK blocks, explained above). But there all simplicity
918  * ends, TCP might receive valid D-SACKs below that. As long as they reside
919  * fully below undo_marker they do not affect behavior in anyway and can
920  * therefore be safely ignored. In rare cases (which are more or less
921  * theoretical ones), the D-SACK will nicely cross that boundary due to skb
922  * fragmentation and packet reordering past skb's retransmission. To consider
923  * them correctly, the acceptable range must be extended even more though
924  * the exact amount is rather hard to quantify. However, tp->max_window can
925  * be used as an exaggerated estimate.
926  */
927 static bool tcp_is_sackblock_valid(struct tcp_sock *tp, bool is_dsack,
928                                    u32 start_seq, u32 end_seq)
929 {
930         /* Too far in future, or reversed (interpretation is ambiguous) */
931         if (after(end_seq, tp->snd_nxt) || !before(start_seq, end_seq))
932                 return false;
933
934         /* Nasty start_seq wrap-around check (see comments above) */
935         if (!before(start_seq, tp->snd_nxt))
936                 return false;
937
938         /* In outstanding window? ...This is valid exit for D-SACKs too.
939          * start_seq == snd_una is non-sensical (see comments above)
940          */
941         if (after(start_seq, tp->snd_una))
942                 return true;
943
944         if (!is_dsack || !tp->undo_marker)
945                 return false;
946
947         /* ...Then it's D-SACK, and must reside below snd_una completely */
948         if (after(end_seq, tp->snd_una))
949                 return false;
950
951         if (!before(start_seq, tp->undo_marker))
952                 return true;
953
954         /* Too old */
955         if (!after(end_seq, tp->undo_marker))
956                 return false;
957
958         /* Undo_marker boundary crossing (overestimates a lot). Known already:
959          *   start_seq < undo_marker and end_seq >= undo_marker.
960          */
961         return !before(start_seq, end_seq - tp->max_window);
962 }
963
964 /* Check for lost retransmit. This superb idea is borrowed from "ratehalving".
965  * Event "B". Later note: FACK people cheated me again 8), we have to account
966  * for reordering! Ugly, but should help.
967  *
968  * Search retransmitted skbs from write_queue that were sent when snd_nxt was
969  * less than what is now known to be received by the other end (derived from
970  * highest SACK block). Also calculate the lowest snd_nxt among the remaining
971  * retransmitted skbs to avoid some costly processing per ACKs.
972  */
973 static void tcp_mark_lost_retrans(struct sock *sk)
974 {
975         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
976         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
977         struct sk_buff *skb;
978         int cnt = 0;
979         u32 new_low_seq = tp->snd_nxt;
980         u32 received_upto = tcp_highest_sack_seq(tp);
981
982         if (!tcp_is_fack(tp) || !tp->retrans_out ||
983             !after(received_upto, tp->lost_retrans_low) ||
984             icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
985                 return;
986
987         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
988                 u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
989
990                 if (skb == tcp_send_head(sk))
991                         break;
992                 if (cnt == tp->retrans_out)
993                         break;
994                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
995                         continue;
996
997                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS))
998                         continue;
999
1000                 /* TODO: We would like to get rid of tcp_is_fack(tp) only
1001                  * constraint here (see above) but figuring out that at
1002                  * least tp->reordering SACK blocks reside between ack_seq
1003                  * and received_upto is not easy task to do cheaply with
1004                  * the available datastructures.
1005                  *
1006                  * Whether FACK should check here for tp->reordering segs
1007                  * in-between one could argue for either way (it would be
1008                  * rather simple to implement as we could count fack_count
1009                  * during the walk and do tp->fackets_out - fack_count).
1010                  */
1011                 if (after(received_upto, ack_seq)) {
1012                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1013                         tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
1014
1015                         tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(tp, skb);
1016                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSTRETRANSMIT);
1017                 } else {
1018                         if (before(ack_seq, new_low_seq))
1019                                 new_low_seq = ack_seq;
1020                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
1021                 }
1022         }
1023
1024         if (tp->retrans_out)
1025                 tp->lost_retrans_low = new_low_seq;
1026 }
1027
1028 static bool tcp_check_dsack(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1029                             struct tcp_sack_block_wire *sp, int num_sacks,
1030                             u32 prior_snd_una)
1031 {
1032         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1033         u32 start_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].start_seq);
1034         u32 end_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].end_seq);
1035         bool dup_sack = false;
1036
1037         if (before(start_seq_0, TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq)) {
1038                 dup_sack = true;
1039                 tcp_dsack_seen(tp);
1040                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECV);
1041         } else if (num_sacks > 1) {
1042                 u32 end_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].end_seq);
1043                 u32 start_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].start_seq);
1044
1045                 if (!after(end_seq_0, end_seq_1) &&
1046                     !before(start_seq_0, start_seq_1)) {
1047                         dup_sack = true;
1048                         tcp_dsack_seen(tp);
1049                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
1050                                         LINUX_MIB_TCPDSACKOFORECV);
1051                 }
1052         }
1053
1054         /* D-SACK for already forgotten data... Do dumb counting. */
1055         if (dup_sack && tp->undo_marker && tp->undo_retrans &&
1056             !after(end_seq_0, prior_snd_una) &&
1057             after(end_seq_0, tp->undo_marker))
1058                 tp->undo_retrans--;
1059
1060         return dup_sack;
1061 }
1062
1063 struct tcp_sacktag_state {
1064         int reord;
1065         int fack_count;
1066         int flag;
1067 };
1068
1069 /* Check if skb is fully within the SACK block. In presence of GSO skbs,
1070  * the incoming SACK may not exactly match but we can find smaller MSS
1071  * aligned portion of it that matches. Therefore we might need to fragment
1072  * which may fail and creates some hassle (caller must handle error case
1073  * returns).
1074  *
1075  * FIXME: this could be merged to shift decision code
1076  */
1077 static int tcp_match_skb_to_sack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1078                                   u32 start_seq, u32 end_seq)
1079 {
1080         int err;
1081         bool in_sack;
1082         unsigned int pkt_len;
1083         unsigned int mss;
1084
1085         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1086                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1087
1088         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1 && !in_sack &&
1089             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq)) {
1090                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1091                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1092
1093                 if (!in_sack) {
1094                         pkt_len = start_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1095                         if (pkt_len < mss)
1096                                 pkt_len = mss;
1097                 } else {
1098                         pkt_len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1099                         if (pkt_len < mss)
1100                                 return -EINVAL;
1101                 }
1102
1103                 /* Round if necessary so that SACKs cover only full MSSes
1104                  * and/or the remaining small portion (if present)
1105                  */
1106                 if (pkt_len > mss) {
1107                         unsigned int new_len = (pkt_len / mss) * mss;
1108                         if (!in_sack && new_len < pkt_len) {
1109                                 new_len += mss;
1110                                 if (new_len > skb->len)
1111                                         return 0;
1112                         }
1113                         pkt_len = new_len;
1114                 }
1115                 err = tcp_fragment(sk, skb, pkt_len, mss);
1116                 if (err < 0)
1117                         return err;
1118         }
1119
1120         return in_sack;
1121 }
1122
1123 /* Mark the given newly-SACKed range as such, adjusting counters and hints. */
1124 static u8 tcp_sacktag_one(struct sock *sk,
1125                           struct tcp_sacktag_state *state, u8 sacked,
1126                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1127                           bool dup_sack, int pcount)
1128 {
1129         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1130         int fack_count = state->fack_count;
1131
1132         /* Account D-SACK for retransmitted packet. */
1133         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1134                 if (tp->undo_marker && tp->undo_retrans &&
1135                     after(end_seq, tp->undo_marker))
1136                         tp->undo_retrans--;
1137                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1138                         state->reord = min(fack_count, state->reord);
1139         }
1140
1141         /* Nothing to do; acked frame is about to be dropped (was ACKed). */
1142         if (!after(end_seq, tp->snd_una))
1143                 return sacked;
1144
1145         if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
1146                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1147                         /* If the segment is not tagged as lost,
1148                          * we do not clear RETRANS, believing
1149                          * that retransmission is still in flight.
1150                          */
1151                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1152                                 sacked &= ~(TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS);
1153                                 tp->lost_out -= pcount;
1154                                 tp->retrans_out -= pcount;
1155                         }
1156                 } else {
1157                         if (!(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1158                                 /* New sack for not retransmitted frame,
1159                                  * which was in hole. It is reordering.
1160                                  */
1161                                 if (before(start_seq,
1162                                            tcp_highest_sack_seq(tp)))
1163                                         state->reord = min(fack_count,
1164                                                            state->reord);
1165
1166                                 /* SACK enhanced F-RTO (RFC4138; Appendix B) */
1167                                 if (!after(end_seq, tp->frto_highmark))
1168                                         state->flag |= FLAG_ONLY_ORIG_SACKED;
1169                         }
1170
1171                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1172                                 sacked &= ~TCPCB_LOST;
1173                                 tp->lost_out -= pcount;
1174                         }
1175                 }
1176
1177                 sacked |= TCPCB_SACKED_ACKED;
1178                 state->flag |= FLAG_DATA_SACKED;
1179                 tp->sacked_out += pcount;
1180
1181                 fack_count += pcount;
1182
1183                 /* Lost marker hint past SACKed? Tweak RFC3517 cnt */
1184                 if (!tcp_is_fack(tp) && (tp->lost_skb_hint != NULL) &&
1185                     before(start_seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq))
1186                         tp->lost_cnt_hint += pcount;
1187
1188                 if (fack_count > tp->fackets_out)
1189                         tp->fackets_out = fack_count;
1190         }
1191
1192         /* D-SACK. We can detect redundant retransmission in S|R and plain R
1193          * frames and clear it. undo_retrans is decreased above, L|R frames
1194          * are accounted above as well.
1195          */
1196         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)) {
1197                 sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1198                 tp->retrans_out -= pcount;
1199         }
1200
1201         return sacked;
1202 }
1203
1204 /* Shift newly-SACKed bytes from this skb to the immediately previous
1205  * already-SACKed sk_buff. Mark the newly-SACKed bytes as such.
1206  */
1207 static bool tcp_shifted_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1208                             struct tcp_sacktag_state *state,
1209                             unsigned int pcount, int shifted, int mss,
1210                             bool dup_sack)
1211 {
1212         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1213         struct sk_buff *prev = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
1214         u32 start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;   /* start of newly-SACKed */
1215         u32 end_seq = start_seq + shifted;      /* end of newly-SACKed */
1216
1217         BUG_ON(!pcount);
1218
1219         /* Adjust counters and hints for the newly sacked sequence
1220          * range but discard the return value since prev is already
1221          * marked. We must tag the range first because the seq
1222          * advancement below implicitly advances
1223          * tcp_highest_sack_seq() when skb is highest_sack.
1224          */
1225         tcp_sacktag_one(sk, state, TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1226                         start_seq, end_seq, dup_sack, pcount);
1227
1228         if (skb == tp->lost_skb_hint)
1229                 tp->lost_cnt_hint += pcount;
1230
1231         TCP_SKB_CB(prev)->end_seq += shifted;
1232         TCP_SKB_CB(skb)->seq += shifted;
1233
1234         skb_shinfo(prev)->gso_segs += pcount;
1235         BUG_ON(skb_shinfo(skb)->gso_segs < pcount);
1236         skb_shinfo(skb)->gso_segs -= pcount;
1237
1238         /* When we're adding to gso_segs == 1, gso_size will be zero,
1239          * in theory this shouldn't be necessary but as long as DSACK
1240          * code can come after this skb later on it's better to keep
1241          * setting gso_size to something.
1242          */
1243         if (!skb_shinfo(prev)->gso_size) {
1244                 skb_shinfo(prev)->gso_size = mss;
1245                 skb_shinfo(prev)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1246         }
1247
1248         /* CHECKME: To clear or not to clear? Mimics normal skb currently */
1249         if (skb_shinfo(skb)->gso_segs <= 1) {
1250                 skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
1251                 skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
1252         }
1253
1254         /* Difference in this won't matter, both ACKed by the same cumul. ACK */
1255         TCP_SKB_CB(prev)->sacked |= (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS);
1256
1257         if (skb->len > 0) {
1258                 BUG_ON(!tcp_skb_pcount(skb));
1259                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTED);
1260                 return false;
1261         }
1262
1263         /* Whole SKB was eaten :-) */
1264
1265         if (skb == tp->retransmit_skb_hint)
1266                 tp->retransmit_skb_hint = prev;
1267         if (skb == tp->scoreboard_skb_hint)
1268                 tp->scoreboard_skb_hint = prev;
1269         if (skb == tp->lost_skb_hint) {
1270                 tp->lost_skb_hint = prev;
1271                 tp->lost_cnt_hint -= tcp_skb_pcount(prev);
1272         }
1273
1274         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(prev)->tcp_flags;
1275         if (skb == tcp_highest_sack(sk))
1276                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1277
1278         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1279         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1280
1281         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKMERGED);
1282
1283         return true;
1284 }
1285
1286 /* I wish gso_size would have a bit more sane initialization than
1287  * something-or-zero which complicates things
1288  */
1289 static int tcp_skb_seglen(const struct sk_buff *skb)
1290 {
1291         return tcp_skb_pcount(skb) == 1 ? skb->len : tcp_skb_mss(skb);
1292 }
1293
1294 /* Shifting pages past head area doesn't work */
1295 static int skb_can_shift(const struct sk_buff *skb)
1296 {
1297         return !skb_headlen(skb) && skb_is_nonlinear(skb);
1298 }
1299
1300 /* Try collapsing SACK blocks spanning across multiple skbs to a single
1301  * skb.
1302  */
1303 static struct sk_buff *tcp_shift_skb_data(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1304                                           struct tcp_sacktag_state *state,
1305                                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1306                                           bool dup_sack)
1307 {
1308         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1309         struct sk_buff *prev;
1310         int mss;
1311         int pcount = 0;
1312         int len;
1313         int in_sack;
1314
1315         if (!sk_can_gso(sk))
1316                 goto fallback;
1317
1318         /* Normally R but no L won't result in plain S */
1319         if (!dup_sack &&
1320             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS)) == TCPCB_SACKED_RETRANS)
1321                 goto fallback;
1322         if (!skb_can_shift(skb))
1323                 goto fallback;
1324         /* This frame is about to be dropped (was ACKed). */
1325         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1326                 goto fallback;
1327
1328         /* Can only happen with delayed DSACK + discard craziness */
1329         if (unlikely(skb == tcp_write_queue_head(sk)))
1330                 goto fallback;
1331         prev = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
1332
1333         if ((TCP_SKB_CB(prev)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED)
1334                 goto fallback;
1335
1336         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1337                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1338
1339         if (in_sack) {
1340                 len = skb->len;
1341                 pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1342                 mss = tcp_skb_seglen(skb);
1343
1344                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1345                  * drop this restriction as unnecessary
1346                  */
1347                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1348                         goto fallback;
1349         } else {
1350                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq))
1351                         goto noop;
1352                 /* CHECKME: This is non-MSS split case only?, this will
1353                  * cause skipped skbs due to advancing loop btw, original
1354                  * has that feature too
1355                  */
1356                 if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1357                         goto noop;
1358
1359                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1360                 if (!in_sack) {
1361                         /* TODO: head merge to next could be attempted here
1362                          * if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end_seq)),
1363                          * though it might not be worth of the additional hassle
1364                          *
1365                          * ...we can probably just fallback to what was done
1366                          * previously. We could try merging non-SACKed ones
1367                          * as well but it probably isn't going to buy off
1368                          * because later SACKs might again split them, and
1369                          * it would make skb timestamp tracking considerably
1370                          * harder problem.
1371                          */
1372                         goto fallback;
1373                 }
1374
1375                 len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1376                 BUG_ON(len < 0);
1377                 BUG_ON(len > skb->len);
1378
1379                 /* MSS boundaries should be honoured or else pcount will
1380                  * severely break even though it makes things bit trickier.
1381                  * Optimize common case to avoid most of the divides
1382                  */
1383                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1384
1385                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1386                  * drop this restriction as unnecessary
1387                  */
1388                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1389                         goto fallback;
1390
1391                 if (len == mss) {
1392                         pcount = 1;
1393                 } else if (len < mss) {
1394                         goto noop;
1395                 } else {
1396                         pcount = len / mss;
1397                         len = pcount * mss;
1398                 }
1399         }
1400
1401         /* tcp_sacktag_one() won't SACK-tag ranges below snd_una */
1402         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->seq + len, tp->snd_una))
1403                 goto fallback;
1404
1405         if (!skb_shift(prev, skb, len))
1406                 goto fallback;
1407         if (!tcp_shifted_skb(sk, skb, state, pcount, len, mss, dup_sack))
1408                 goto out;
1409
1410         /* Hole filled allows collapsing with the next as well, this is very
1411          * useful when hole on every nth skb pattern happens
1412          */
1413         if (prev == tcp_write_queue_tail(sk))
1414                 goto out;
1415         skb = tcp_write_queue_next(sk, prev);
1416
1417         if (!skb_can_shift(skb) ||
1418             (skb == tcp_send_head(sk)) ||
1419             ((TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED) ||
1420             (mss != tcp_skb_seglen(skb)))
1421                 goto out;
1422
1423         len = skb->len;
1424         if (skb_shift(prev, skb, len)) {
1425                 pcount += tcp_skb_pcount(skb);
1426                 tcp_shifted_skb(sk, skb, state, tcp_skb_pcount(skb), len, mss, 0);
1427         }
1428
1429 out:
1430         state->fack_count += pcount;
1431         return prev;
1432
1433 noop:
1434         return skb;
1435
1436 fallback:
1437         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTFALLBACK);
1438         return NULL;
1439 }
1440
1441 static struct sk_buff *tcp_sacktag_walk(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1442                                         struct tcp_sack_block *next_dup,
1443                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1444                                         u32 start_seq, u32 end_seq,
1445                                         bool dup_sack_in)
1446 {
1447         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1448         struct sk_buff *tmp;
1449
1450         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1451                 int in_sack = 0;
1452                 bool dup_sack = dup_sack_in;
1453
1454                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1455                         break;
1456
1457                 /* queue is in-order => we can short-circuit the walk early */
1458                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq))
1459                         break;
1460
1461                 if ((next_dup != NULL) &&
1462                     before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, next_dup->end_seq)) {
1463                         in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1464                                                         next_dup->start_seq,
1465                                                         next_dup->end_seq);
1466                         if (in_sack > 0)
1467                                 dup_sack = true;
1468                 }
1469
1470                 /* skb reference here is a bit tricky to get right, since
1471                  * shifting can eat and free both this skb and the next,
1472                  * so not even _safe variant of the loop is enough.
1473                  */
1474                 if (in_sack <= 0) {
1475                         tmp = tcp_shift_skb_data(sk, skb, state,
1476                                                  start_seq, end_seq, dup_sack);
1477                         if (tmp != NULL) {
1478                                 if (tmp != skb) {
1479                                         skb = tmp;
1480                                         continue;
1481                                 }
1482
1483                                 in_sack = 0;
1484                         } else {
1485                                 in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1486                                                                 start_seq,
1487                                                                 end_seq);
1488                         }
1489                 }
1490
1491                 if (unlikely(in_sack < 0))
1492                         break;
1493
1494                 if (in_sack) {
1495                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked =
1496                                 tcp_sacktag_one(sk,
1497                                                 state,
1498                                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1499                                                 TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1500                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq,
1501                                                 dup_sack,
1502                                                 tcp_skb_pcount(skb));
1503
1504                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1505                                     tcp_highest_sack_seq(tp)))
1506                                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1507                 }
1508
1509                 state->fack_count += tcp_skb_pcount(skb);
1510         }
1511         return skb;
1512 }
1513
1514 /* Avoid all extra work that is being done by sacktag while walking in
1515  * a normal way
1516  */
1517 static struct sk_buff *tcp_sacktag_skip(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1518                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1519                                         u32 skip_to_seq)
1520 {
1521         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1522                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1523                         break;
1524
1525                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, skip_to_seq))
1526                         break;
1527
1528                 state->fack_count += tcp_skb_pcount(skb);
1529         }
1530         return skb;
1531 }
1532
1533 static struct sk_buff *tcp_maybe_skipping_dsack(struct sk_buff *skb,
1534                                                 struct sock *sk,
1535                                                 struct tcp_sack_block *next_dup,
1536                                                 struct tcp_sacktag_state *state,
1537                                                 u32 skip_to_seq)
1538 {
1539         if (next_dup == NULL)
1540                 return skb;
1541
1542         if (before(next_dup->start_seq, skip_to_seq)) {
1543                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, next_dup->start_seq);
1544                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, NULL, state,
1545                                        next_dup->start_seq, next_dup->end_seq,
1546                                        1);
1547         }
1548
1549         return skb;
1550 }
1551
1552 static int tcp_sack_cache_ok(const struct tcp_sock *tp, const struct tcp_sack_block *cache)
1553 {
1554         return cache < tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1555 }
1556
1557 static int
1558 tcp_sacktag_write_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1559                         u32 prior_snd_una)
1560 {
1561         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1562         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1563         const unsigned char *ptr = (skb_transport_header(ack_skb) +
1564                                     TCP_SKB_CB(ack_skb)->sacked);
1565         struct tcp_sack_block_wire *sp_wire = (struct tcp_sack_block_wire *)(ptr+2);
1566         struct tcp_sack_block sp[TCP_NUM_SACKS];
1567         struct tcp_sack_block *cache;
1568         struct tcp_sacktag_state state;
1569         struct sk_buff *skb;
1570         int num_sacks = min(TCP_NUM_SACKS, (ptr[1] - TCPOLEN_SACK_BASE) >> 3);
1571         int used_sacks;
1572         bool found_dup_sack = false;
1573         int i, j;
1574         int first_sack_index;
1575
1576         state.flag = 0;
1577         state.reord = tp->packets_out;
1578
1579         if (!tp->sacked_out) {
1580                 if (WARN_ON(tp->fackets_out))
1581                         tp->fackets_out = 0;
1582                 tcp_highest_sack_reset(sk);
1583         }
1584
1585         found_dup_sack = tcp_check_dsack(sk, ack_skb, sp_wire,
1586                                          num_sacks, prior_snd_una);
1587         if (found_dup_sack)
1588                 state.flag |= FLAG_DSACKING_ACK;
1589
1590         /* Eliminate too old ACKs, but take into
1591          * account more or less fresh ones, they can
1592          * contain valid SACK info.
1593          */
1594         if (before(TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq, prior_snd_una - tp->max_window))
1595                 return 0;
1596
1597         if (!tp->packets_out)
1598                 goto out;
1599
1600         used_sacks = 0;
1601         first_sack_index = 0;
1602         for (i = 0; i < num_sacks; i++) {
1603                 bool dup_sack = !i && found_dup_sack;
1604
1605                 sp[used_sacks].start_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].start_seq);
1606                 sp[used_sacks].end_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].end_seq);
1607
1608                 if (!tcp_is_sackblock_valid(tp, dup_sack,
1609                                             sp[used_sacks].start_seq,
1610                                             sp[used_sacks].end_seq)) {
1611                         int mib_idx;
1612
1613                         if (dup_sack) {
1614                                 if (!tp->undo_marker)
1615                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDNOUNDO;
1616                                 else
1617                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDOLD;
1618                         } else {
1619                                 /* Don't count olds caused by ACK reordering */
1620                                 if ((TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq != tp->snd_una) &&
1621                                     !after(sp[used_sacks].end_seq, tp->snd_una))
1622                                         continue;
1623                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKDISCARD;
1624                         }
1625
1626                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
1627                         if (i == 0)
1628                                 first_sack_index = -1;
1629                         continue;
1630                 }
1631
1632                 /* Ignore very old stuff early */
1633                 if (!after(sp[used_sacks].end_seq, prior_snd_una))
1634                         continue;
1635
1636                 used_sacks++;
1637         }
1638
1639         /* order SACK blocks to allow in order walk of the retrans queue */
1640         for (i = used_sacks - 1; i > 0; i--) {
1641                 for (j = 0; j < i; j++) {
1642                         if (after(sp[j].start_seq, sp[j + 1].start_seq)) {
1643                                 swap(sp[j], sp[j + 1]);
1644
1645                                 /* Track where the first SACK block goes to */
1646                                 if (j == first_sack_index)
1647                                         first_sack_index = j + 1;
1648                         }
1649                 }
1650         }
1651
1652         skb = tcp_write_queue_head(sk);
1653         state.fack_count = 0;
1654         i = 0;
1655
1656         if (!tp->sacked_out) {
1657                 /* It's already past, so skip checking against it */
1658                 cache = tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1659         } else {
1660                 cache = tp->recv_sack_cache;
1661                 /* Skip empty blocks in at head of the cache */
1662                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !cache->start_seq &&
1663                        !cache->end_seq)
1664                         cache++;
1665         }
1666
1667         while (i < used_sacks) {
1668                 u32 start_seq = sp[i].start_seq;
1669                 u32 end_seq = sp[i].end_seq;
1670                 bool dup_sack = (found_dup_sack && (i == first_sack_index));
1671                 struct tcp_sack_block *next_dup = NULL;
1672
1673                 if (found_dup_sack && ((i + 1) == first_sack_index))
1674                         next_dup = &sp[i + 1];
1675
1676                 /* Skip too early cached blocks */
1677                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) &&
1678                        !before(start_seq, cache->end_seq))
1679                         cache++;
1680
1681                 /* Can skip some work by looking recv_sack_cache? */
1682                 if (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !dup_sack &&
1683                     after(end_seq, cache->start_seq)) {
1684
1685                         /* Head todo? */
1686                         if (before(start_seq, cache->start_seq)) {
1687                                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, &state,
1688                                                        start_seq);
1689                                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup,
1690                                                        &state,
1691                                                        start_seq,
1692                                                        cache->start_seq,
1693                                                        dup_sack);
1694                         }
1695
1696                         /* Rest of the block already fully processed? */
1697                         if (!after(end_seq, cache->end_seq))
1698                                 goto advance_sp;
1699
1700                         skb = tcp_maybe_skipping_dsack(skb, sk, next_dup,
1701                                                        &state,
1702                                                        cache->end_seq);
1703
1704                         /* ...tail remains todo... */
1705                         if (tcp_highest_sack_seq(tp) == cache->end_seq) {
1706                                 /* ...but better entrypoint exists! */
1707                                 skb = tcp_highest_sack(sk);
1708                                 if (skb == NULL)
1709                                         break;
1710                                 state.fack_count = tp->fackets_out;
1711                                 cache++;
1712                                 goto walk;
1713                         }
1714
1715                         skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, &state, cache->end_seq);
1716                         /* Check overlap against next cached too (past this one already) */
1717                         cache++;
1718                         continue;
1719                 }
1720
1721                 if (!before(start_seq, tcp_highest_sack_seq(tp))) {
1722                         skb = tcp_highest_sack(sk);
1723                         if (skb == NULL)
1724                                 break;
1725                         state.fack_count = tp->fackets_out;
1726                 }
1727                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, &state, start_seq);
1728
1729 walk:
1730                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup, &state,
1731                                        start_seq, end_seq, dup_sack);
1732
1733 advance_sp:
1734                 /* SACK enhanced FRTO (RFC4138, Appendix B): Clearing correct
1735                  * due to in-order walk
1736                  */
1737                 if (after(end_seq, tp->frto_highmark))
1738                         state.flag &= ~FLAG_ONLY_ORIG_SACKED;
1739
1740                 i++;
1741         }
1742
1743         /* Clear the head of the cache sack blocks so we can skip it next time */
1744         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache) - used_sacks; i++) {
1745                 tp->recv_sack_cache[i].start_seq = 0;
1746                 tp->recv_sack_cache[i].end_seq = 0;
1747         }
1748         for (j = 0; j < used_sacks; j++)
1749                 tp->recv_sack_cache[i++] = sp[j];
1750
1751         tcp_mark_lost_retrans(sk);
1752
1753         tcp_verify_left_out(tp);
1754
1755         if ((state.reord < tp->fackets_out) &&
1756             ((icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) || tp->undo_marker) &&
1757             (!tp->frto_highmark || after(tp->snd_una, tp->frto_highmark)))
1758                 tcp_update_reordering(sk, tp->fackets_out - state.reord, 0);
1759
1760 out:
1761
1762 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
1763         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
1764         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
1765         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
1766         WARN_ON((int)tcp_packets_in_flight(tp) < 0);
1767 #endif
1768         return state.flag;
1769 }
1770
1771 /* Limits sacked_out so that sum with lost_out isn't ever larger than
1772  * packets_out. Returns false if sacked_out adjustement wasn't necessary.
1773  */
1774 static bool tcp_limit_reno_sacked(struct tcp_sock *tp)
1775 {
1776         u32 holes;
1777
1778         holes = max(tp->lost_out, 1U);
1779         holes = min(holes, tp->packets_out);
1780
1781         if ((tp->sacked_out + holes) > tp->packets_out) {
1782                 tp->sacked_out = tp->packets_out - holes;
1783                 return true;
1784         }
1785         return false;
1786 }
1787
1788 /* If we receive more dupacks than we expected counting segments
1789  * in assumption of absent reordering, interpret this as reordering.
1790  * The only another reason could be bug in receiver TCP.
1791  */
1792 static void tcp_check_reno_reordering(struct sock *sk, const int addend)
1793 {
1794         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1795         if (tcp_limit_reno_sacked(tp))
1796                 tcp_update_reordering(sk, tp->packets_out + addend, 0);
1797 }
1798
1799 /* Emulate SACKs for SACKless connection: account for a new dupack. */
1800
1801 static void tcp_add_reno_sack(struct sock *sk)
1802 {
1803         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1804         tp->sacked_out++;
1805         tcp_check_reno_reordering(sk, 0);
1806         tcp_verify_left_out(tp);
1807 }
1808
1809 /* Account for ACK, ACKing some data in Reno Recovery phase. */
1810
1811 static void tcp_remove_reno_sacks(struct sock *sk, int acked)
1812 {
1813         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1814
1815         if (acked > 0) {
1816                 /* One ACK acked hole. The rest eat duplicate ACKs. */
1817                 if (acked - 1 >= tp->sacked_out)
1818                         tp->sacked_out = 0;
1819                 else
1820                         tp->sacked_out -= acked - 1;
1821         }
1822         tcp_check_reno_reordering(sk, acked);
1823         tcp_verify_left_out(tp);
1824 }
1825
1826 static inline void tcp_reset_reno_sack(struct tcp_sock *tp)
1827 {
1828         tp->sacked_out = 0;
1829 }
1830
1831 static int tcp_is_sackfrto(const struct tcp_sock *tp)
1832 {
1833         return (sysctl_tcp_frto == 0x2) && !tcp_is_reno(tp);
1834 }
1835
1836 /* F-RTO can only be used if TCP has never retransmitted anything other than
1837  * head (SACK enhanced variant from Appendix B of RFC4138 is more robust here)
1838  */
1839 bool tcp_use_frto(struct sock *sk)
1840 {
1841         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1842         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1843         struct sk_buff *skb;
1844
1845         if (!sysctl_tcp_frto)
1846                 return false;
1847
1848         /* MTU probe and F-RTO won't really play nicely along currently */
1849         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
1850                 return false;
1851
1852         if (tcp_is_sackfrto(tp))
1853                 return true;
1854
1855         /* Avoid expensive walking of rexmit queue if possible */
1856         if (tp->retrans_out > 1)
1857                 return false;
1858
1859         skb = tcp_write_queue_head(sk);
1860         if (tcp_skb_is_last(sk, skb))
1861                 return true;
1862         skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);    /* Skips head */
1863         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1864                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1865                         break;
1866                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS)
1867                         return false;
1868                 /* Short-circuit when first non-SACKed skb has been checked */
1869                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
1870                         break;
1871         }
1872         return true;
1873 }
1874
1875 /* RTO occurred, but do not yet enter Loss state. Instead, defer RTO
1876  * recovery a bit and use heuristics in tcp_process_frto() to detect if
1877  * the RTO was spurious. Only clear SACKED_RETRANS of the head here to
1878  * keep retrans_out counting accurate (with SACK F-RTO, other than head
1879  * may still have that bit set); TCPCB_LOST and remaining SACKED_RETRANS
1880  * bits are handled if the Loss state is really to be entered (in
1881  * tcp_enter_frto_loss).
1882  *
1883  * Do like tcp_enter_loss() would; when RTO expires the second time it
1884  * does:
1885  *  "Reduce ssthresh if it has not yet been made inside this window."
1886  */
1887 void tcp_enter_frto(struct sock *sk)
1888 {
1889         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1890         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1891         struct sk_buff *skb;
1892
1893         if ((!tp->frto_counter && icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder) ||
1894             tp->snd_una == tp->high_seq ||
1895             ((icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss || tp->frto_counter) &&
1896              !icsk->icsk_retransmits)) {
1897                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1898                 /* Our state is too optimistic in ssthresh() call because cwnd
1899                  * is not reduced until tcp_enter_frto_loss() when previous F-RTO
1900                  * recovery has not yet completed. Pattern would be this: RTO,
1901                  * Cumulative ACK, RTO (2xRTO for the same segment does not end
1902                  * up here twice).
1903                  * RFC4138 should be more specific on what to do, even though
1904                  * RTO is quite unlikely to occur after the first Cumulative ACK
1905                  * due to back-off and complexity of triggering events ...
1906                  */
1907                 if (tp->frto_counter) {
1908                         u32 stored_cwnd;
1909                         stored_cwnd = tp->snd_cwnd;
1910                         tp->snd_cwnd = 2;
1911                         tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
1912                         tp->snd_cwnd = stored_cwnd;
1913                 } else {
1914                         tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
1915                 }
1916                 /* ... in theory, cong.control module could do "any tricks" in
1917                  * ssthresh(), which means that ca_state, lost bits and lost_out
1918                  * counter would have to be faked before the call occurs. We
1919                  * consider that too expensive, unlikely and hacky, so modules
1920                  * using these in ssthresh() must deal these incompatibility
1921                  * issues if they receives CA_EVENT_FRTO and frto_counter != 0
1922                  */
1923                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_FRTO);
1924         }
1925
1926         tp->undo_marker = tp->snd_una;
1927         tp->undo_retrans = 0;
1928
1929         skb = tcp_write_queue_head(sk);
1930         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS)
1931                 tp->undo_marker = 0;
1932         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1933                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1934                 tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
1935         }
1936         tcp_verify_left_out(tp);
1937
1938         /* Too bad if TCP was application limited */
1939         tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd, tcp_packets_in_flight(tp) + 1);
1940
1941         /* Earlier loss recovery underway (see RFC4138; Appendix B).
1942          * The last condition is necessary at least in tp->frto_counter case.
1943          */
1944         if (tcp_is_sackfrto(tp) && (tp->frto_counter ||
1945             ((1 << icsk->icsk_ca_state) & (TCPF_CA_Recovery|TCPF_CA_Loss))) &&
1946             after(tp->high_seq, tp->snd_una)) {
1947                 tp->frto_highmark = tp->high_seq;
1948         } else {
1949                 tp->frto_highmark = tp->snd_nxt;
1950         }
1951         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Disorder);
1952         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
1953         tp->frto_counter = 1;
1954 }
1955
1956 /* Enter Loss state after F-RTO was applied. Dupack arrived after RTO,
1957  * which indicates that we should follow the traditional RTO recovery,
1958  * i.e. mark everything lost and do go-back-N retransmission.
1959  */
1960 static void tcp_enter_frto_loss(struct sock *sk, int allowed_segments, int flag)
1961 {
1962         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1963         struct sk_buff *skb;
1964
1965         tp->lost_out = 0;
1966         tp->retrans_out = 0;
1967         if (tcp_is_reno(tp))
1968                 tcp_reset_reno_sack(tp);
1969
1970         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
1971                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1972                         break;
1973
1974                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
1975                 /*
1976                  * Count the retransmission made on RTO correctly (only when
1977                  * waiting for the first ACK and did not get it)...
1978                  */
1979                 if ((tp->frto_counter == 1) && !(flag & FLAG_DATA_ACKED)) {
1980                         /* For some reason this R-bit might get cleared? */
1981                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1982                                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
1983                         /* ...enter this if branch just for the first segment */
1984                         flag |= FLAG_DATA_ACKED;
1985                 } else {
1986                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS)
1987                                 tp->undo_marker = 0;
1988                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1989                 }
1990
1991                 /* Marking forward transmissions that were made after RTO lost
1992                  * can cause unnecessary retransmissions in some scenarios,
1993                  * SACK blocks will mitigate that in some but not in all cases.
1994                  * We used to not mark them but it was causing break-ups with
1995                  * receivers that do only in-order receival.
1996                  *
1997                  * TODO: we could detect presence of such receiver and select
1998                  * different behavior per flow.
1999                  */
2000                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
2001                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
2002                         tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
2003                         tp->retransmit_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2004                 }
2005         }
2006         tcp_verify_left_out(tp);
2007
2008         tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + allowed_segments;
2009         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2010         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2011         tp->frto_counter = 0;
2012         tp->bytes_acked = 0;
2013
2014         tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
2015                                sysctl_tcp_reordering);
2016         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2017         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2018         TCP_ECN_queue_cwr(tp);
2019
2020         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2021 }
2022
2023 static void tcp_clear_retrans_partial(struct tcp_sock *tp)
2024 {
2025         tp->retrans_out = 0;
2026         tp->lost_out = 0;
2027
2028         tp->undo_marker = 0;
2029         tp->undo_retrans = 0;
2030 }
2031
2032 void tcp_clear_retrans(struct tcp_sock *tp)
2033 {
2034         tcp_clear_retrans_partial(tp);
2035
2036         tp->fackets_out = 0;
2037         tp->sacked_out = 0;
2038 }
2039
2040 /* Enter Loss state. If "how" is not zero, forget all SACK information
2041  * and reset tags completely, otherwise preserve SACKs. If receiver
2042  * dropped its ofo queue, we will know this due to reneging detection.
2043  */
2044 void tcp_enter_loss(struct sock *sk, int how)
2045 {
2046         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2047         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2048         struct sk_buff *skb;
2049
2050         /* Reduce ssthresh if it has not yet been made inside this window. */
2051         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder || tp->snd_una == tp->high_seq ||
2052             (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss && !icsk->icsk_retransmits)) {
2053                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2054                 tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2055                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_LOSS);
2056         }
2057         tp->snd_cwnd       = 1;
2058         tp->snd_cwnd_cnt   = 0;
2059         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2060
2061         tp->bytes_acked = 0;
2062         tcp_clear_retrans_partial(tp);
2063
2064         if (tcp_is_reno(tp))
2065                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2066
2067         if (!how) {
2068                 /* Push undo marker, if it was plain RTO and nothing
2069                  * was retransmitted. */
2070                 tp->undo_marker = tp->snd_una;
2071         } else {
2072                 tp->sacked_out = 0;
2073                 tp->fackets_out = 0;
2074         }
2075         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2076
2077         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2078                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2079                         break;
2080
2081                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS)
2082                         tp->undo_marker = 0;
2083                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= (~TCPCB_TAGBITS)|TCPCB_SACKED_ACKED;
2084                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked&TCPCB_SACKED_ACKED) || how) {
2085                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_ACKED;
2086                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
2087                         tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
2088                         tp->retransmit_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2089                 }
2090         }
2091         tcp_verify_left_out(tp);
2092
2093         tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
2094                                sysctl_tcp_reordering);
2095         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2096         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2097         TCP_ECN_queue_cwr(tp);
2098         /* Abort F-RTO algorithm if one is in progress */
2099         tp->frto_counter = 0;
2100 }
2101
2102 /* If ACK arrived pointing to a remembered SACK, it means that our
2103  * remembered SACKs do not reflect real state of receiver i.e.
2104  * receiver _host_ is heavily congested (or buggy).
2105  *
2106  * Do processing similar to RTO timeout.
2107  */
2108 static bool tcp_check_sack_reneging(struct sock *sk, int flag)
2109 {
2110         if (flag & FLAG_SACK_RENEGING) {
2111                 struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2112                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSACKRENEGING);
2113
2114                 tcp_enter_loss(sk, 1);
2115                 icsk->icsk_retransmits++;
2116                 tcp_retransmit_skb(sk, tcp_write_queue_head(sk));
2117                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2118                                           icsk->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
2119                 return true;
2120         }
2121         return false;
2122 }
2123
2124 static inline int tcp_fackets_out(const struct tcp_sock *tp)
2125 {
2126         return tcp_is_reno(tp) ? tp->sacked_out + 1 : tp->fackets_out;
2127 }
2128
2129 /* Heurestics to calculate number of duplicate ACKs. There's no dupACKs
2130  * counter when SACK is enabled (without SACK, sacked_out is used for
2131  * that purpose).
2132  *
2133  * Instead, with FACK TCP uses fackets_out that includes both SACKed
2134  * segments up to the highest received SACK block so far and holes in
2135  * between them.
2136  *
2137  * With reordering, holes may still be in flight, so RFC3517 recovery
2138  * uses pure sacked_out (total number of SACKed segments) even though
2139  * it violates the RFC that uses duplicate ACKs, often these are equal
2140  * but when e.g. out-of-window ACKs or packet duplication occurs,
2141  * they differ. Since neither occurs due to loss, TCP should really
2142  * ignore them.
2143  */
2144 static inline int tcp_dupack_heuristics(const struct tcp_sock *tp)
2145 {
2146         return tcp_is_fack(tp) ? tp->fackets_out : tp->sacked_out + 1;
2147 }
2148
2149 static bool tcp_pause_early_retransmit(struct sock *sk, int flag)
2150 {
2151         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2152         unsigned long delay;
2153
2154         /* Delay early retransmit and entering fast recovery for
2155          * max(RTT/4, 2msec) unless ack has ECE mark, no RTT samples
2156          * available, or RTO is scheduled to fire first.
2157          */
2158         if (sysctl_tcp_early_retrans < 2 || (flag & FLAG_ECE) || !tp->srtt)
2159                 return false;
2160
2161         delay = max_t(unsigned long, (tp->srtt >> 5), msecs_to_jiffies(2));
2162         if (!time_after(inet_csk(sk)->icsk_timeout, (jiffies + delay)))
2163                 return false;
2164
2165         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS, delay, TCP_RTO_MAX);
2166         tp->early_retrans_delayed = 1;
2167         return true;
2168 }
2169
2170 static inline int tcp_skb_timedout(const struct sock *sk,
2171                                    const struct sk_buff *skb)
2172 {
2173         return tcp_time_stamp - TCP_SKB_CB(skb)->when > inet_csk(sk)->icsk_rto;
2174 }
2175
2176 static inline int tcp_head_timedout(const struct sock *sk)
2177 {
2178         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2179
2180         return tp->packets_out &&
2181                tcp_skb_timedout(sk, tcp_write_queue_head(sk));
2182 }
2183
2184 /* Linux NewReno/SACK/FACK/ECN state machine.
2185  * --------------------------------------
2186  *
2187  * "Open"       Normal state, no dubious events, fast path.
2188  * "Disorder"   In all the respects it is "Open",
2189  *              but requires a bit more attention. It is entered when
2190  *              we see some SACKs or dupacks. It is split of "Open"
2191  *              mainly to move some processing from fast path to slow one.
2192  * "CWR"        CWND was reduced due to some Congestion Notification event.
2193  *              It can be ECN, ICMP source quench, local device congestion.
2194  * "Recovery"   CWND was reduced, we are fast-retransmitting.
2195  * "Loss"       CWND was reduced due to RTO timeout or SACK reneging.
2196  *
2197  * tcp_fastretrans_alert() is entered:
2198  * - each incoming ACK, if state is not "Open"
2199  * - when arrived ACK is unusual, namely:
2200  *      * SACK
2201  *      * Duplicate ACK.
2202  *      * ECN ECE.
2203  *
2204  * Counting packets in flight is pretty simple.
2205  *
2206  *      in_flight = packets_out - left_out + retrans_out
2207  *
2208  *      packets_out is SND.NXT-SND.UNA counted in packets.
2209  *
2210  *      retrans_out is number of retransmitted segments.
2211  *
2212  *      left_out is number of segments left network, but not ACKed yet.
2213  *
2214  *              left_out = sacked_out + lost_out
2215  *
2216  *     sacked_out: Packets, which arrived to receiver out of order
2217  *                 and hence not ACKed. With SACKs this number is simply
2218  *                 amount of SACKed data. Even without SACKs
2219  *                 it is easy to give pretty reliable estimate of this number,
2220  *                 counting duplicate ACKs.
2221  *
2222  *       lost_out: Packets lost by network. TCP has no explicit
2223  *                 "loss notification" feedback from network (for now).
2224  *                 It means that this number can be only _guessed_.
2225  *                 Actually, it is the heuristics to predict lossage that
2226  *                 distinguishes different algorithms.
2227  *
2228  *      F.e. after RTO, when all the queue is considered as lost,
2229  *      lost_out = packets_out and in_flight = retrans_out.
2230  *
2231  *              Essentially, we have now two algorithms counting
2232  *              lost packets.
2233  *
2234  *              FACK: It is the simplest heuristics. As soon as we decided
2235  *              that something is lost, we decide that _all_ not SACKed
2236  *              packets until the most forward SACK are lost. I.e.
2237  *              lost_out = fackets_out - sacked_out and left_out = fackets_out.
2238  *              It is absolutely correct estimate, if network does not reorder
2239  *              packets. And it loses any connection to reality when reordering
2240  *              takes place. We use FACK by default until reordering
2241  *              is suspected on the path to this destination.
2242  *
2243  *              NewReno: when Recovery is entered, we assume that one segment
2244  *              is lost (classic Reno). While we are in Recovery and
2245  *              a partial ACK arrives, we assume that one more packet
2246  *              is lost (NewReno). This heuristics are the same in NewReno
2247  *              and SACK.
2248  *
2249  *  Imagine, that's all! Forget about all this shamanism about CWND inflation
2250  *  deflation etc. CWND is real congestion window, never inflated, changes
2251  *  only according to classic VJ rules.
2252  *
2253  * Really tricky (and requiring careful tuning) part of algorithm
2254  * is hidden in functions tcp_time_to_recover() and tcp_xmit_retransmit_queue().
2255  * The first determines the moment _when_ we should reduce CWND and,
2256  * hence, slow down forward transmission. In fact, it determines the moment
2257  * when we decide that hole is caused by loss, rather than by a reorder.
2258  *
2259  * tcp_xmit_retransmit_queue() decides, _what_ we should retransmit to fill
2260  * holes, caused by lost packets.
2261  *
2262  * And the most logically complicated part of algorithm is undo
2263  * heuristics. We detect false retransmits due to both too early
2264  * fast retransmit (reordering) and underestimated RTO, analyzing
2265  * timestamps and D-SACKs. When we detect that some segments were
2266  * retransmitted by mistake and CWND reduction was wrong, we undo
2267  * window reduction and abort recovery phase. This logic is hidden
2268  * inside several functions named tcp_try_undo_<something>.
2269  */
2270
2271 /* This function decides, when we should leave Disordered state
2272  * and enter Recovery phase, reducing congestion window.
2273  *
2274  * Main question: may we further continue forward transmission
2275  * with the same cwnd?
2276  */
2277 static bool tcp_time_to_recover(struct sock *sk, int flag)
2278 {
2279         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2280         __u32 packets_out;
2281
2282         /* Do not perform any recovery during F-RTO algorithm */
2283         if (tp->frto_counter)
2284                 return false;
2285
2286         /* Trick#1: The loss is proven. */
2287         if (tp->lost_out)
2288                 return true;
2289
2290         /* Not-A-Trick#2 : Classic rule... */
2291         if (tcp_dupack_heuristics(tp) > tp->reordering)
2292                 return true;
2293
2294         /* Trick#3 : when we use RFC2988 timer restart, fast
2295          * retransmit can be triggered by timeout of queue head.
2296          */
2297         if (tcp_is_fack(tp) && tcp_head_timedout(sk))
2298                 return true;
2299
2300         /* Trick#4: It is still not OK... But will it be useful to delay
2301          * recovery more?
2302          */
2303         packets_out = tp->packets_out;
2304         if (packets_out <= tp->reordering &&
2305             tp->sacked_out >= max_t(__u32, packets_out/2, sysctl_tcp_reordering) &&
2306             !tcp_may_send_now(sk)) {
2307                 /* We have nothing to send. This connection is limited
2308                  * either by receiver window or by application.
2309                  */
2310                 return true;
2311         }
2312
2313         /* If a thin stream is detected, retransmit after first
2314          * received dupack. Employ only if SACK is supported in order
2315          * to avoid possible corner-case series of spurious retransmissions
2316          * Use only if there are no unsent data.
2317          */
2318         if ((tp->thin_dupack || sysctl_tcp_thin_dupack) &&
2319             tcp_stream_is_thin(tp) && tcp_dupack_heuristics(tp) > 1 &&
2320             tcp_is_sack(tp) && !tcp_send_head(sk))
2321                 return true;
2322
2323         /* Trick#6: TCP early retransmit, per RFC5827.  To avoid spurious
2324          * retransmissions due to small network reorderings, we implement
2325          * Mitigation A.3 in the RFC and delay the retransmission for a short
2326          * interval if appropriate.
2327          */
2328         if (tp->do_early_retrans && !tp->retrans_out && tp->sacked_out &&
2329             (tp->packets_out == (tp->sacked_out + 1) && tp->packets_out < 4) &&
2330             !tcp_may_send_now(sk))
2331                 return !tcp_pause_early_retransmit(sk, flag);
2332
2333         return false;
2334 }
2335
2336 /* New heuristics: it is possible only after we switched to restart timer
2337  * each time when something is ACKed. Hence, we can detect timed out packets
2338  * during fast retransmit without falling to slow start.
2339  *
2340  * Usefulness of this as is very questionable, since we should know which of
2341  * the segments is the next to timeout which is relatively expensive to find
2342  * in general case unless we add some data structure just for that. The
2343  * current approach certainly won't find the right one too often and when it
2344  * finally does find _something_ it usually marks large part of the window
2345  * right away (because a retransmission with a larger timestamp blocks the
2346  * loop from advancing). -ij
2347  */
2348 static void tcp_timeout_skbs(struct sock *sk)
2349 {
2350         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2351         struct sk_buff *skb;
2352
2353         if (!tcp_is_fack(tp) || !tcp_head_timedout(sk))
2354                 return;
2355
2356         skb = tp->scoreboard_skb_hint;
2357         if (tp->scoreboard_skb_hint == NULL)
2358                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2359
2360         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2361                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2362                         break;
2363                 if (!tcp_skb_timedout(sk, skb))
2364                         break;
2365
2366                 tcp_skb_mark_lost(tp, skb);
2367         }
2368
2369         tp->scoreboard_skb_hint = skb;
2370
2371         tcp_verify_left_out(tp);
2372 }
2373
2374 /* Detect loss in event "A" above by marking head of queue up as lost.
2375  * For FACK or non-SACK(Reno) senders, the first "packets" number of segments
2376  * are considered lost. For RFC3517 SACK, a segment is considered lost if it
2377  * has at least tp->reordering SACKed seqments above it; "packets" refers to
2378  * the maximum SACKed segments to pass before reaching this limit.
2379  */
2380 static void tcp_mark_head_lost(struct sock *sk, int packets, int mark_head)
2381 {
2382         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2383         struct sk_buff *skb;
2384         int cnt, oldcnt;
2385         int err;
2386         unsigned int mss;
2387         /* Use SACK to deduce losses of new sequences sent during recovery */
2388         const u32 loss_high = tcp_is_sack(tp) ?  tp->snd_nxt : tp->high_seq;
2389
2390         WARN_ON(packets > tp->packets_out);
2391         if (tp->lost_skb_hint) {
2392                 skb = tp->lost_skb_hint;
2393                 cnt = tp->lost_cnt_hint;
2394                 /* Head already handled? */
2395                 if (mark_head && skb != tcp_write_queue_head(sk))
2396                         return;
2397         } else {
2398                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2399                 cnt = 0;
2400         }
2401
2402         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2403                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2404                         break;
2405                 /* TODO: do this better */
2406                 /* this is not the most efficient way to do this... */
2407                 tp->lost_skb_hint = skb;
2408                 tp->lost_cnt_hint = cnt;
2409
2410                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, loss_high))
2411                         break;
2412
2413                 oldcnt = cnt;
2414                 if (tcp_is_fack(tp) || tcp_is_reno(tp) ||
2415                     (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
2416                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
2417
2418                 if (cnt > packets) {
2419                         if ((tcp_is_sack(tp) && !tcp_is_fack(tp)) ||
2420                             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) ||
2421                             (oldcnt >= packets))
2422                                 break;
2423
2424                         mss = skb_shinfo(skb)->gso_size;
2425                         err = tcp_fragment(sk, skb, (packets - oldcnt) * mss, mss);
2426                         if (err < 0)
2427                                 break;
2428                         cnt = packets;
2429                 }
2430
2431                 tcp_skb_mark_lost(tp, skb);
2432
2433                 if (mark_head)
2434                         break;
2435         }
2436         tcp_verify_left_out(tp);
2437 }
2438
2439 /* Account newly detected lost packet(s) */
2440
2441 static void tcp_update_scoreboard(struct sock *sk, int fast_rexmit)
2442 {
2443         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2444
2445         if (tcp_is_reno(tp)) {
2446                 tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2447         } else if (tcp_is_fack(tp)) {
2448                 int lost = tp->fackets_out - tp->reordering;
2449                 if (lost <= 0)
2450                         lost = 1;
2451                 tcp_mark_head_lost(sk, lost, 0);
2452         } else {
2453                 int sacked_upto = tp->sacked_out - tp->reordering;
2454                 if (sacked_upto >= 0)
2455                         tcp_mark_head_lost(sk, sacked_upto, 0);
2456                 else if (fast_rexmit)
2457                         tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2458         }
2459
2460         tcp_timeout_skbs(sk);
2461 }
2462
2463 /* CWND moderation, preventing bursts due to too big ACKs
2464  * in dubious situations.
2465  */
2466 static inline void tcp_moderate_cwnd(struct tcp_sock *tp)
2467 {
2468         tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd,
2469                            tcp_packets_in_flight(tp) + tcp_max_burst(tp));
2470         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2471 }
2472
2473 /* Nothing was retransmitted or returned timestamp is less
2474  * than timestamp of the first retransmission.
2475  */
2476 static inline bool tcp_packet_delayed(const struct tcp_sock *tp)
2477 {
2478         return !tp->retrans_stamp ||
2479                 (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2480                  before(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp));
2481 }
2482
2483 /* Undo procedures. */
2484
2485 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
2486 static void DBGUNDO(struct sock *sk, const char *msg)
2487 {
2488         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2489         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
2490
2491         if (sk->sk_family == AF_INET) {
2492                 pr_debug("Undo %s %pI4/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2493                          msg,
2494                          &inet->inet_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2495                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2496                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2497                          tp->packets_out);
2498         }
2499 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
2500         else if (sk->sk_family == AF_INET6) {
2501                 struct ipv6_pinfo *np = inet6_sk(sk);
2502                 pr_debug("Undo %s %pI6/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2503                          msg,
2504                          &np->daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2505                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2506                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2507                          tp->packets_out);
2508         }
2509 #endif
2510 }
2511 #else
2512 #define DBGUNDO(x...) do { } while (0)
2513 #endif
2514
2515 static void tcp_undo_cwr(struct sock *sk, const bool undo_ssthresh)
2516 {
2517         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2518
2519         if (tp->prior_ssthresh) {
2520                 const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2521
2522                 if (icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd)
2523                         tp->snd_cwnd = icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd(sk);
2524                 else
2525                         tp->snd_cwnd = max(tp->snd_cwnd, tp->snd_ssthresh << 1);
2526
2527                 if (undo_ssthresh && tp->prior_ssthresh > tp->snd_ssthresh) {
2528                         tp->snd_ssthresh = tp->prior_ssthresh;
2529                         TCP_ECN_withdraw_cwr(tp);
2530                 }
2531         } else {
2532                 tp->snd_cwnd = max(tp->snd_cwnd, tp->snd_ssthresh);
2533         }
2534         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2535 }
2536
2537 static inline bool tcp_may_undo(const struct tcp_sock *tp)
2538 {
2539         return tp->undo_marker && (!tp->undo_retrans || tcp_packet_delayed(tp));
2540 }
2541
2542 /* People celebrate: "We love our President!" */
2543 static bool tcp_try_undo_recovery(struct sock *sk)
2544 {
2545         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2546
2547         if (tcp_may_undo(tp)) {
2548                 int mib_idx;
2549
2550                 /* Happy end! We did not retransmit anything
2551                  * or our original transmission succeeded.
2552                  */
2553                 DBGUNDO(sk, inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss ? "loss" : "retrans");
2554                 tcp_undo_cwr(sk, true);
2555                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
2556                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO;
2557                 else
2558                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFULLUNDO;
2559
2560                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2561                 tp->undo_marker = 0;
2562         }
2563         if (tp->snd_una == tp->high_seq && tcp_is_reno(tp)) {
2564                 /* Hold old state until something *above* high_seq
2565                  * is ACKed. For Reno it is MUST to prevent false
2566                  * fast retransmits (RFC2582). SACK TCP is safe. */
2567                 tcp_moderate_cwnd(tp);
2568                 return true;
2569         }
2570         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2571         return false;
2572 }
2573
2574 /* Try to undo cwnd reduction, because D-SACKs acked all retransmitted data */
2575 static void tcp_try_undo_dsack(struct sock *sk)
2576 {
2577         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2578
2579         if (tp->undo_marker && !tp->undo_retrans) {
2580                 DBGUNDO(sk, "D-SACK");
2581                 tcp_undo_cwr(sk, true);
2582                 tp->undo_marker = 0;
2583                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKUNDO);
2584         }
2585 }
2586
2587 /* We can clear retrans_stamp when there are no retransmissions in the
2588  * window. It would seem that it is trivially available for us in
2589  * tp->retrans_out, however, that kind of assumptions doesn't consider
2590  * what will happen if errors occur when sending retransmission for the
2591  * second time. ...It could the that such segment has only
2592  * TCPCB_EVER_RETRANS set at the present time. It seems that checking
2593  * the head skb is enough except for some reneging corner cases that
2594  * are not worth the effort.
2595  *
2596  * Main reason for all this complexity is the fact that connection dying
2597  * time now depends on the validity of the retrans_stamp, in particular,
2598  * that successive retransmissions of a segment must not advance
2599  * retrans_stamp under any conditions.
2600  */
2601 static bool tcp_any_retrans_done(const struct sock *sk)
2602 {
2603         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2604         struct sk_buff *skb;
2605
2606         if (tp->retrans_out)
2607                 return true;
2608
2609         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2610         if (unlikely(skb && TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS))
2611                 return true;
2612
2613         return false;
2614 }
2615
2616 /* Undo during fast recovery after partial ACK. */
2617
2618 static int tcp_try_undo_partial(struct sock *sk, int acked)
2619 {
2620         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2621         /* Partial ACK arrived. Force Hoe's retransmit. */
2622         int failed = tcp_is_reno(tp) || (tcp_fackets_out(tp) > tp->reordering);
2623
2624         if (tcp_may_undo(tp)) {
2625                 /* Plain luck! Hole if filled with delayed
2626                  * packet, rather than with a retransmit.
2627                  */
2628                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2629                         tp->retrans_stamp = 0;
2630
2631                 tcp_update_reordering(sk, tcp_fackets_out(tp) + acked, 1);
2632
2633                 DBGUNDO(sk, "Hoe");
2634                 tcp_undo_cwr(sk, false);
2635                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPARTIALUNDO);
2636
2637                 /* So... Do not make Hoe's retransmit yet.
2638                  * If the first packet was delayed, the rest
2639                  * ones are most probably delayed as well.
2640                  */
2641                 failed = 0;
2642         }
2643         return failed;
2644 }
2645
2646 /* Undo during loss recovery after partial ACK. */
2647 static bool tcp_try_undo_loss(struct sock *sk)
2648 {
2649         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2650
2651         if (tcp_may_undo(tp)) {
2652                 struct sk_buff *skb;
2653                 tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2654                         if (skb == tcp_send_head(sk))
2655                                 break;
2656                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
2657                 }
2658
2659                 tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2660
2661                 DBGUNDO(sk, "partial loss");
2662                 tp->lost_out = 0;
2663                 tcp_undo_cwr(sk, true);
2664                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO);
2665                 inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2666                 tp->undo_marker = 0;
2667                 if (tcp_is_sack(tp))
2668                         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2669                 return true;
2670         }
2671         return false;
2672 }
2673
2674 /* The cwnd reduction in CWR and Recovery use the PRR algorithm
2675  * https://datatracker.ietf.org/doc/draft-ietf-tcpm-proportional-rate-reduction/
2676  * It computes the number of packets to send (sndcnt) based on packets newly
2677  * delivered:
2678  *   1) If the packets in flight is larger than ssthresh, PRR spreads the
2679  *      cwnd reductions across a full RTT.
2680  *   2) If packets in flight is lower than ssthresh (such as due to excess
2681  *      losses and/or application stalls), do not perform any further cwnd
2682  *      reductions, but instead slow start up to ssthresh.
2683  */
2684 static void tcp_init_cwnd_reduction(struct sock *sk, const bool set_ssthresh)
2685 {
2686         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2687
2688         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2689         tp->bytes_acked = 0;
2690         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2691         tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
2692         tp->prr_delivered = 0;
2693         tp->prr_out = 0;
2694         if (set_ssthresh)
2695                 tp->snd_ssthresh = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2696         TCP_ECN_queue_cwr(tp);
2697 }
2698
2699 static void tcp_cwnd_reduction(struct sock *sk, int newly_acked_sacked,
2700                                int fast_rexmit)
2701 {
2702         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2703         int sndcnt = 0;
2704         int delta = tp->snd_ssthresh - tcp_packets_in_flight(tp);
2705
2706         tp->prr_delivered += newly_acked_sacked;
2707         if (tcp_packets_in_flight(tp) > tp->snd_ssthresh) {
2708                 u64 dividend = (u64)tp->snd_ssthresh * tp->prr_delivered +
2709                                tp->prior_cwnd - 1;
2710                 sndcnt = div_u64(dividend, tp->prior_cwnd) - tp->prr_out;
2711         } else {
2712                 sndcnt = min_t(int, delta,
2713                                max_t(int, tp->prr_delivered - tp->prr_out,
2714                                      newly_acked_sacked) + 1);
2715         }
2716
2717         sndcnt = max(sndcnt, (fast_rexmit ? 1 : 0));
2718         tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + sndcnt;
2719 }
2720
2721 static inline void tcp_end_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2722 {
2723         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2724
2725         /* Reset cwnd to ssthresh in CWR or Recovery (unless it's undone) */
2726         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_CWR ||
2727             (tp->undo_marker && tp->snd_ssthresh < TCP_INFINITE_SSTHRESH)) {
2728                 tp->snd_cwnd = tp->snd_ssthresh;
2729                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2730         }
2731         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_COMPLETE_CWR);
2732 }
2733
2734 /* Enter CWR state. Disable cwnd undo since congestion is proven with ECN */
2735 void tcp_enter_cwr(struct sock *sk, const int set_ssthresh)
2736 {
2737         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2738
2739         tp->prior_ssthresh = 0;
2740         tp->bytes_acked = 0;
2741         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
2742                 tp->undo_marker = 0;
2743                 tcp_init_cwnd_reduction(sk, set_ssthresh);
2744                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
2745         }
2746 }
2747
2748 static void tcp_try_keep_open(struct sock *sk)
2749 {
2750         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2751         int state = TCP_CA_Open;
2752
2753         if (tcp_left_out(tp) || tcp_any_retrans_done(sk))
2754                 state = TCP_CA_Disorder;
2755
2756         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != state) {
2757                 tcp_set_ca_state(sk, state);
2758                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2759         }
2760 }
2761
2762 static void tcp_try_to_open(struct sock *sk, int flag, int newly_acked_sacked)
2763 {
2764         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2765
2766         tcp_verify_left_out(tp);
2767
2768         if (!tp->frto_counter && !tcp_any_retrans_done(sk))
2769                 tp->retrans_stamp = 0;
2770
2771         if (flag & FLAG_ECE)
2772                 tcp_enter_cwr(sk, 1);
2773
2774         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR) {
2775                 tcp_try_keep_open(sk);
2776                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
2777                         tcp_moderate_cwnd(tp);
2778         } else {
2779                 tcp_cwnd_reduction(sk, newly_acked_sacked, 0);
2780         }
2781 }
2782
2783 static void tcp_mtup_probe_failed(struct sock *sk)
2784 {
2785         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2786
2787         icsk->icsk_mtup.search_high = icsk->icsk_mtup.probe_size - 1;
2788         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2789 }
2790
2791 static void tcp_mtup_probe_success(struct sock *sk)
2792 {
2793         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2794         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2795
2796         /* FIXME: breaks with very large cwnd */
2797         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2798         tp->snd_cwnd = tp->snd_cwnd *
2799                        tcp_mss_to_mtu(sk, tp->mss_cache) /
2800                        icsk->icsk_mtup.probe_size;
2801         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2802         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2803         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2804
2805         icsk->icsk_mtup.search_low = icsk->icsk_mtup.probe_size;
2806         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2807         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
2808 }
2809
2810 /* Do a simple retransmit without using the backoff mechanisms in
2811  * tcp_timer. This is used for path mtu discovery.
2812  * The socket is already locked here.
2813  */
2814 void tcp_simple_retransmit(struct sock *sk)
2815 {
2816         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2817         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2818         struct sk_buff *skb;
2819         unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
2820         u32 prior_lost = tp->lost_out;
2821
2822         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2823                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2824                         break;
2825                 if (tcp_skb_seglen(skb) > mss &&
2826                     !(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
2827                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2828                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
2829                                 tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
2830                         }
2831                         tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(tp, skb);
2832                 }
2833         }
2834
2835         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2836
2837         if (prior_lost == tp->lost_out)
2838                 return;
2839
2840         if (tcp_is_reno(tp))
2841                 tcp_limit_reno_sacked(tp);
2842
2843         tcp_verify_left_out(tp);
2844
2845         /* Don't muck with the congestion window here.
2846          * Reason is that we do not increase amount of _data_
2847          * in network, but units changed and effective
2848          * cwnd/ssthresh really reduced now.
2849          */
2850         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) {
2851                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2852                 tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2853                 tp->prior_ssthresh = 0;
2854                 tp->undo_marker = 0;
2855                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2856         }
2857         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2858 }
2859 EXPORT_SYMBOL(tcp_simple_retransmit);
2860
2861 static void tcp_enter_recovery(struct sock *sk, bool ece_ack)
2862 {
2863         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2864         int mib_idx;
2865
2866         if (tcp_is_reno(tp))
2867                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENORECOVERY;
2868         else
2869                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKRECOVERY;
2870
2871         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2872
2873         tp->prior_ssthresh = 0;
2874         tp->undo_marker = tp->snd_una;
2875         tp->undo_retrans = tp->retrans_out;
2876
2877         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
2878                 if (!ece_ack)
2879                         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2880                 tcp_init_cwnd_reduction(sk, true);
2881         }
2882         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Recovery);
2883 }
2884
2885 /* Process an event, which can update packets-in-flight not trivially.
2886  * Main goal of this function is to calculate new estimate for left_out,
2887  * taking into account both packets sitting in receiver's buffer and
2888  * packets lost by network.
2889  *
2890  * Besides that it does CWND reduction, when packet loss is detected
2891  * and changes state of machine.
2892  *
2893  * It does _not_ decide what to send, it is made in function
2894  * tcp_xmit_retransmit_queue().
2895  */
2896 static void tcp_fastretrans_alert(struct sock *sk, int pkts_acked,
2897                                   int prior_sacked, bool is_dupack,
2898                                   int flag)
2899 {
2900         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2901         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2902         int do_lost = is_dupack || ((flag & FLAG_DATA_SACKED) &&
2903                                     (tcp_fackets_out(tp) > tp->reordering));
2904         int newly_acked_sacked = 0;
2905         int fast_rexmit = 0;
2906
2907         if (WARN_ON(!tp->packets_out && tp->sacked_out))
2908                 tp->sacked_out = 0;
2909         if (WARN_ON(!tp->sacked_out && tp->fackets_out))
2910                 tp->fackets_out = 0;
2911
2912         /* Now state machine starts.
2913          * A. ECE, hence prohibit cwnd undoing, the reduction is required. */
2914         if (flag & FLAG_ECE)
2915                 tp->prior_ssthresh = 0;
2916
2917         /* B. In all the states check for reneging SACKs. */
2918         if (tcp_check_sack_reneging(sk, flag))
2919                 return;
2920
2921         /* C. Check consistency of the current state. */
2922         tcp_verify_left_out(tp);
2923
2924         /* D. Check state exit conditions. State can be terminated
2925          *    when high_seq is ACKed. */
2926         if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open) {
2927                 WARN_ON(tp->retrans_out != 0);
2928                 tp->retrans_stamp = 0;
2929         } else if (!before(tp->snd_una, tp->high_seq)) {
2930                 switch (icsk->icsk_ca_state) {
2931                 case TCP_CA_Loss:
2932                         icsk->icsk_retransmits = 0;
2933                         if (tcp_try_undo_recovery(sk))
2934                                 return;
2935                         break;
2936
2937                 case TCP_CA_CWR:
2938                         /* CWR is to be held something *above* high_seq
2939                          * is ACKed for CWR bit to reach receiver. */
2940                         if (tp->snd_una != tp->high_seq) {
2941                                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2942                                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2943                         }
2944                         break;
2945
2946                 case TCP_CA_Recovery:
2947                         if (tcp_is_reno(tp))
2948                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2949                         if (tcp_try_undo_recovery(sk))
2950                                 return;
2951                         tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2952                         break;
2953                 }
2954         }
2955
2956         /* E. Process state. */
2957         switch (icsk->icsk_ca_state) {
2958         case TCP_CA_Recovery:
2959                 if (!(flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) {
2960                         if (tcp_is_reno(tp) && is_dupack)
2961                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2962                 } else
2963                         do_lost = tcp_try_undo_partial(sk, pkts_acked);
2964                 newly_acked_sacked = pkts_acked + tp->sacked_out - prior_sacked;
2965                 break;
2966         case TCP_CA_Loss:
2967                 if (flag & FLAG_DATA_ACKED)
2968                         icsk->icsk_retransmits = 0;
2969                 if (tcp_is_reno(tp) && flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2970                         tcp_reset_reno_sack(tp);
2971                 if (!tcp_try_undo_loss(sk)) {
2972                         tcp_moderate_cwnd(tp);
2973                         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2974                         return;
2975                 }
2976                 if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
2977                         return;
2978                 /* Loss is undone; fall through to processing in Open state. */
2979         default:
2980                 if (tcp_is_reno(tp)) {
2981                         if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2982                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2983                         if (is_dupack)
2984                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2985                 }
2986                 newly_acked_sacked = pkts_acked + tp->sacked_out - prior_sacked;
2987
2988                 if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder)
2989                         tcp_try_undo_dsack(sk);
2990
2991                 if (!tcp_time_to_recover(sk, flag)) {
2992                         tcp_try_to_open(sk, flag, newly_acked_sacked);
2993                         return;
2994                 }
2995
2996                 /* MTU probe failure: don't reduce cwnd */
2997                 if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR &&
2998                     icsk->icsk_mtup.probe_size &&
2999                     tp->snd_una == tp->mtu_probe.probe_seq_start) {
3000                         tcp_mtup_probe_failed(sk);
3001                         /* Restores the reduction we did in tcp_mtup_probe() */
3002                         tp->snd_cwnd++;
3003                         tcp_simple_retransmit(sk);
3004                         return;
3005                 }
3006
3007                 /* Otherwise enter Recovery state */
3008                 tcp_enter_recovery(sk, (flag & FLAG_ECE));
3009                 fast_rexmit = 1;
3010         }
3011
3012         if (do_lost || (tcp_is_fack(tp) && tcp_head_timedout(sk)))
3013                 tcp_update_scoreboard(sk, fast_rexmit);
3014         tcp_cwnd_reduction(sk, newly_acked_sacked, fast_rexmit);
3015         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3016 }
3017
3018 void tcp_valid_rtt_meas(struct sock *sk, u32 seq_rtt)
3019 {
3020         tcp_rtt_estimator(sk, seq_rtt);
3021         tcp_set_rto(sk);
3022         inet_csk(sk)->icsk_backoff = 0;
3023 }
3024 EXPORT_SYMBOL(tcp_valid_rtt_meas);
3025
3026 /* Read draft-ietf-tcplw-high-performance before mucking
3027  * with this code. (Supersedes RFC1323)
3028  */
3029 static void tcp_ack_saw_tstamp(struct sock *sk, int flag)
3030 {
3031         /* RTTM Rule: A TSecr value received in a segment is used to
3032          * update the averaged RTT measurement only if the segment
3033          * acknowledges some new data, i.e., only if it advances the
3034          * left edge of the send window.
3035          *
3036          * See draft-ietf-tcplw-high-performance-00, section 3.3.
3037          * 1998/04/10 Andrey V. Savochkin <saw@msu.ru>
3038          *
3039          * Changed: reset backoff as soon as we see the first valid sample.
3040          * If we do not, we get strongly overestimated rto. With timestamps
3041          * samples are accepted even from very old segments: f.e., when rtt=1
3042          * increases to 8, we retransmit 5 times and after 8 seconds delayed
3043          * answer arrives rto becomes 120 seconds! If at least one of segments
3044          * in window is lost... Voila.                          --ANK (010210)
3045          */
3046         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3047
3048         tcp_valid_rtt_meas(sk, tcp_time_stamp - tp->rx_opt.rcv_tsecr);
3049 }
3050
3051 static void tcp_ack_no_tstamp(struct sock *sk, u32 seq_rtt, int flag)
3052 {
3053         /* We don't have a timestamp. Can only use
3054          * packets that are not retransmitted to determine
3055          * rtt estimates. Also, we must not reset the
3056          * backoff for rto until we get a non-retransmitted
3057          * packet. This allows us to deal with a situation
3058          * where the network delay has increased suddenly.
3059          * I.e. Karn's algorithm. (SIGCOMM '87, p5.)
3060          */
3061
3062         if (flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)
3063                 return;
3064
3065         tcp_valid_rtt_meas(sk, seq_rtt);
3066 }
3067
3068 static inline void tcp_ack_update_rtt(struct sock *sk, const int flag,
3069                                       const s32 seq_rtt)
3070 {
3071         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3072         /* Note that peer MAY send zero echo. In this case it is ignored. (rfc1323) */
3073         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
3074                 tcp_ack_saw_tstamp(sk, flag);
3075         else if (seq_rtt >= 0)
3076                 tcp_ack_no_tstamp(sk, seq_rtt, flag);
3077 }
3078
3079 static void tcp_cong_avoid(struct sock *sk, u32 ack, u32 in_flight)
3080 {
3081         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3082         icsk->icsk_ca_ops->cong_avoid(sk, ack, in_flight);
3083         tcp_sk(sk)->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
3084 }
3085
3086 /* Restart timer after forward progress on connection.
3087  * RFC2988 recommends to restart timer to now+rto.
3088  */
3089 void tcp_rearm_rto(struct sock *sk)
3090 {
3091         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3092
3093         /* If the retrans timer is currently being used by Fast Open
3094          * for SYN-ACK retrans purpose, stay put.
3095          */
3096         if (tp->fastopen_rsk)
3097                 return;
3098
3099         if (!tp->packets_out) {
3100                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS);
3101         } else {
3102                 u32 rto = inet_csk(sk)->icsk_rto;
3103                 /* Offset the time elapsed after installing regular RTO */
3104                 if (tp->early_retrans_delayed) {
3105                         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_head(sk);
3106                         const u32 rto_time_stamp = TCP_SKB_CB(skb)->when + rto;
3107                         s32 delta = (s32)(rto_time_stamp - tcp_time_stamp);
3108                         /* delta may not be positive if the socket is locked
3109                          * when the delayed ER timer fires and is rescheduled.
3110                          */
3111                         if (delta > 0)
3112                                 rto = delta;
3113                 }
3114                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS, rto,
3115                                           TCP_RTO_MAX);
3116         }
3117         tp->early_retrans_delayed = 0;
3118 }
3119
3120 /* This function is called when the delayed ER timer fires. TCP enters
3121  * fast recovery and performs fast-retransmit.
3122  */
3123 void tcp_resume_early_retransmit(struct sock *sk)
3124 {
3125         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3126
3127         tcp_rearm_rto(sk);
3128
3129         /* Stop if ER is disabled after the delayed ER timer is scheduled */
3130         if (!tp->do_early_retrans)
3131                 return;
3132
3133         tcp_enter_recovery(sk, false);
3134         tcp_update_scoreboard(sk, 1);
3135         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3136 }
3137
3138 /* If we get here, the whole TSO packet has not been acked. */
3139 static u32 tcp_tso_acked(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3140 {
3141         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3142         u32 packets_acked;
3143
3144         BUG_ON(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una));
3145
3146         packets_acked = tcp_skb_pcount(skb);
3147         if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3148                 return 0;
3149         packets_acked -= tcp_skb_pcount(skb);
3150
3151         if (packets_acked) {
3152                 BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) == 0);
3153                 BUG_ON(!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq));
3154         }
3155
3156         return packets_acked;
3157 }
3158
3159 /* Remove acknowledged frames from the retransmission queue. If our packet
3160  * is before the ack sequence we can discard it as it's confirmed to have
3161  * arrived at the other end.
3162  */
3163 static int tcp_clean_rtx_queue(struct sock *sk, int prior_fackets,
3164                                u32 prior_snd_una)
3165 {
3166         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3167         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3168         struct sk_buff *skb;
3169         u32 now = tcp_time_stamp;
3170         int fully_acked = true;
3171         int flag = 0;
3172         u32 pkts_acked = 0;
3173         u32 reord = tp->packets_out;
3174         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
3175         s32 seq_rtt = -1;
3176         s32 ca_seq_rtt = -1;
3177         ktime_t last_ackt = net_invalid_timestamp();
3178
3179         while ((skb = tcp_write_queue_head(sk)) && skb != tcp_send_head(sk)) {
3180                 struct tcp_skb_cb *scb = TCP_SKB_CB(skb);
3181                 u32 acked_pcount;
3182                 u8 sacked = scb->sacked;
3183
3184                 /* Determine how many packets and what bytes were acked, tso and else */
3185                 if (after(scb->end_seq, tp->snd_una)) {
3186                         if (tcp_skb_pcount(skb) == 1 ||
3187                             !after(tp->snd_una, scb->seq))
3188                                 break;
3189
3190                         acked_pcount = tcp_tso_acked(sk, skb);
3191                         if (!acked_pcount)
3192                                 break;
3193
3194                         fully_acked = false;
3195                 } else {
3196                         acked_pcount = tcp_skb_pcount(skb);
3197                 }
3198
3199                 if (sacked & TCPCB_RETRANS) {
3200                         if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
3201                                 tp->retrans_out -= acked_pcount;
3202                         flag |= FLAG_RETRANS_DATA_ACKED;
3203                         ca_seq_rtt = -1;
3204                         seq_rtt = -1;
3205                         if ((flag & FLAG_DATA_ACKED) || (acked_pcount > 1))
3206                                 flag |= FLAG_NONHEAD_RETRANS_ACKED;
3207                 } else {
3208                         ca_seq_rtt = now - scb->when;
3209                         last_ackt = skb->tstamp;
3210                         if (seq_rtt < 0) {
3211                                 seq_rtt = ca_seq_rtt;
3212                         }
3213                         if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
3214                                 reord = min(pkts_acked, reord);
3215                 }
3216
3217                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
3218                         tp->sacked_out -= acked_pcount;
3219                 if (sacked & TCPCB_LOST)
3220                         tp->lost_out -= acked_pcount;
3221
3222                 tp->packets_out -= acked_pcount;
3223                 pkts_acked += acked_pcount;
3224
3225                 /* Initial outgoing SYN's get put onto the write_queue
3226                  * just like anything else we transmit.  It is not
3227                  * true data, and if we misinform our callers that
3228                  * this ACK acks real data, we will erroneously exit
3229                  * connection startup slow start one packet too
3230                  * quickly.  This is severely frowned upon behavior.
3231                  */
3232                 if (!(scb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3233                         flag |= FLAG_DATA_ACKED;
3234                 } else {
3235                         flag |= FLAG_SYN_ACKED;
3236                         tp->retrans_stamp = 0;
3237                 }
3238
3239                 if (!fully_acked)
3240                         break;
3241
3242                 tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
3243                 sk_wmem_free_skb(sk, skb);
3244                 tp->scoreboard_skb_hint = NULL;
3245                 if (skb == tp->retransmit_skb_hint)
3246                         tp->retransmit_skb_hint = NULL;
3247                 if (skb == tp->lost_skb_hint)
3248                         tp->lost_skb_hint = NULL;
3249         }
3250
3251         if (likely(between(tp->snd_up, prior_snd_una, tp->snd_una)))
3252                 tp->snd_up = tp->snd_una;
3253
3254         if (skb && (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
3255                 flag |= FLAG_SACK_RENEGING;
3256
3257         if (flag & FLAG_ACKED) {
3258                 const struct tcp_congestion_ops *ca_ops
3259                         = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
3260
3261                 if (unlikely(icsk->icsk_mtup.probe_size &&
3262                              !after(tp->mtu_probe.probe_seq_end, tp->snd_una))) {
3263                         tcp_mtup_probe_success(sk);
3264                 }
3265
3266                 tcp_ack_update_rtt(sk, flag, seq_rtt);
3267                 tcp_rearm_rto(sk);
3268
3269                 if (tcp_is_reno(tp)) {
3270                         tcp_remove_reno_sacks(sk, pkts_acked);
3271                 } else {
3272                         int delta;
3273
3274                         /* Non-retransmitted hole got filled? That's reordering */
3275                         if (reord < prior_fackets)
3276                                 tcp_update_reordering(sk, tp->fackets_out - reord, 0);
3277
3278                         delta = tcp_is_fack(tp) ? pkts_acked :
3279                                                   prior_sacked - tp->sacked_out;
3280                         tp->lost_cnt_hint -= min(tp->lost_cnt_hint, delta);
3281                 }
3282
3283                 tp->fackets_out -= min(pkts_acked, tp->fackets_out);
3284
3285                 if (ca_ops->pkts_acked) {
3286                         s32 rtt_us = -1;
3287
3288                         /* Is the ACK triggering packet unambiguous? */
3289                         if (!(flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)) {
3290                                 /* High resolution needed and available? */
3291                                 if (ca_ops->flags & TCP_CONG_RTT_STAMP &&
3292                                     !ktime_equal(last_ackt,
3293                                                  net_invalid_timestamp()))
3294                                         rtt_us = ktime_us_delta(ktime_get_real(),
3295                                                                 last_ackt);
3296                                 else if (ca_seq_rtt >= 0)
3297                                         rtt_us = jiffies_to_usecs(ca_seq_rtt);
3298                         }
3299
3300                         ca_ops->pkts_acked(sk, pkts_acked, rtt_us);
3301                 }
3302         }
3303
3304 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3305         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
3306         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
3307         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
3308         if (!tp->packets_out && tcp_is_sack(tp)) {
3309                 icsk = inet_csk(sk);
3310                 if (tp->lost_out) {
3311                         pr_debug("Leak l=%u %d\n",
3312                                  tp->lost_out, icsk->icsk_ca_state);
3313                         tp->lost_out = 0;
3314                 }
3315                 if (tp->sacked_out) {
3316                         pr_debug("Leak s=%u %d\n",
3317                                  tp->sacked_out, icsk->icsk_ca_state);
3318                         tp->sacked_out = 0;
3319                 }
3320                 if (tp->retrans_out) {
3321                         pr_debug("Leak r=%u %d\n",
3322                                  tp->retrans_out, icsk->icsk_ca_state);
3323                         tp->retrans_out = 0;
3324                 }
3325         }
3326 #endif
3327         return flag;
3328 }
3329
3330 static void tcp_ack_probe(struct sock *sk)
3331 {
3332         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3333         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3334
3335         /* Was it a usable window open? */
3336
3337         if (!after(TCP_SKB_CB(tcp_send_head(sk))->end_seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3338                 icsk->icsk_backoff = 0;
3339                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0);
3340                 /* Socket must be waked up by subsequent tcp_data_snd_check().
3341                  * This function is not for random using!
3342                  */
3343         } else {
3344                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3345                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff, TCP_RTO_MAX),
3346                                           TCP_RTO_MAX);
3347         }
3348 }
3349
3350 static inline bool tcp_ack_is_dubious(const struct sock *sk, const int flag)
3351 {
3352         return !(flag & FLAG_NOT_DUP) || (flag & FLAG_CA_ALERT) ||
3353                 inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open;
3354 }
3355
3356 static inline bool tcp_may_raise_cwnd(const struct sock *sk, const int flag)
3357 {
3358         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3359         return (!(flag & FLAG_ECE) || tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh) &&
3360                 !tcp_in_cwnd_reduction(sk);
3361 }
3362
3363 /* Check that window update is acceptable.
3364  * The function assumes that snd_una<=ack<=snd_next.
3365  */
3366 static inline bool tcp_may_update_window(const struct tcp_sock *tp,
3367                                         const u32 ack, const u32 ack_seq,
3368                                         const u32 nwin)
3369 {
3370         return  after(ack, tp->snd_una) ||
3371                 after(ack_seq, tp->snd_wl1) ||
3372                 (ack_seq == tp->snd_wl1 && nwin > tp->snd_wnd);
3373 }
3374
3375 /* Update our send window.
3376  *
3377  * Window update algorithm, described in RFC793/RFC1122 (used in linux-2.2
3378  * and in FreeBSD. NetBSD's one is even worse.) is wrong.
3379  */
3380 static int tcp_ack_update_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, u32 ack,
3381                                  u32 ack_seq)
3382 {
3383         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3384         int flag = 0;
3385         u32 nwin = ntohs(tcp_hdr(skb)->window);
3386
3387         if (likely(!tcp_hdr(skb)->syn))
3388                 nwin <<= tp->rx_opt.snd_wscale;
3389
3390         if (tcp_may_update_window(tp, ack, ack_seq, nwin)) {
3391                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3392                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3393
3394                 if (tp->snd_wnd != nwin) {
3395                         tp->snd_wnd = nwin;
3396
3397                         /* Note, it is the only place, where
3398                          * fast path is recovered for sending TCP.
3399                          */
3400                         tp->pred_flags = 0;
3401                         tcp_fast_path_check(sk);
3402
3403                         if (nwin > tp->max_window) {
3404                                 tp->max_window = nwin;
3405                                 tcp_sync_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie);
3406                         }
3407                 }
3408         }
3409
3410         tp->snd_una = ack;
3411
3412         return flag;
3413 }
3414
3415 /* A very conservative spurious RTO response algorithm: reduce cwnd and
3416  * continue in congestion avoidance.
3417  */
3418 static void tcp_conservative_spur_to_response(struct tcp_sock *tp)
3419 {
3420         tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd, tp->snd_ssthresh);
3421         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
3422         tp->bytes_acked = 0;
3423         TCP_ECN_queue_cwr(tp);
3424         tcp_moderate_cwnd(tp);
3425 }
3426
3427 /* A conservative spurious RTO response algorithm: reduce cwnd using
3428  * PRR and continue in congestion avoidance.
3429  */
3430 static void tcp_cwr_spur_to_response(struct sock *sk)
3431 {
3432         tcp_enter_cwr(sk, 0);
3433 }
3434
3435 static void tcp_undo_spur_to_response(struct sock *sk, int flag)
3436 {
3437         if (flag & FLAG_ECE)
3438                 tcp_cwr_spur_to_response(sk);
3439         else
3440                 tcp_undo_cwr(sk, true);
3441 }
3442
3443 /* F-RTO spurious RTO detection algorithm (RFC4138)
3444  *
3445  * F-RTO affects during two new ACKs following RTO (well, almost, see inline
3446  * comments). State (ACK number) is kept in frto_counter. When ACK advances
3447  * window (but not to or beyond highest sequence sent before RTO):
3448  *   On First ACK,  send two new segments out.
3449  *   On Second ACK, RTO was likely spurious. Do spurious response (response
3450  *                  algorithm is not part of the F-RTO detection algorithm
3451  *                  given in RFC4138 but can be selected separately).
3452  * Otherwise (basically on duplicate ACK), RTO was (likely) caused by a loss
3453  * and TCP falls back to conventional RTO recovery. F-RTO allows overriding
3454  * of Nagle, this is done using frto_counter states 2 and 3, when a new data
3455  * segment of any size sent during F-RTO, state 2 is upgraded to 3.
3456  *
3457  * Rationale: if the RTO was spurious, new ACKs should arrive from the
3458  * original window even after we transmit two new data segments.
3459  *
3460  * SACK version:
3461  *   on first step, wait until first cumulative ACK arrives, then move to
3462  *   the second step. In second step, the next ACK decides.
3463  *
3464  * F-RTO is implemented (mainly) in four functions:
3465  *   - tcp_use_frto() is used to determine if TCP is can use F-RTO
3466  *   - tcp_enter_frto() prepares TCP state on RTO if F-RTO is used, it is
3467  *     called when tcp_use_frto() showed green light
3468  *   - tcp_process_frto() handles incoming ACKs during F-RTO algorithm
3469  *   - tcp_enter_frto_loss() is called if there is not enough evidence
3470  *     to prove that the RTO is indeed spurious. It transfers the control
3471  *     from F-RTO to the conventional RTO recovery
3472  */
3473 static bool tcp_process_frto(struct sock *sk, int flag)
3474 {
3475         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3476
3477         tcp_verify_left_out(tp);
3478
3479         /* Duplicate the behavior from Loss state (fastretrans_alert) */
3480         if (flag & FLAG_DATA_ACKED)
3481                 inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3482
3483         if ((flag & FLAG_NONHEAD_RETRANS_ACKED) ||
3484             ((tp->frto_counter >= 2) && (flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)))
3485                 tp->undo_marker = 0;
3486
3487         if (!before(tp->snd_una, tp->frto_highmark)) {
3488                 tcp_enter_frto_loss(sk, (tp->frto_counter == 1 ? 2 : 3), flag);
3489                 return true;
3490         }
3491
3492         if (!tcp_is_sackfrto(tp)) {
3493                 /* RFC4138 shortcoming in step 2; should also have case c):
3494                  * ACK isn't duplicate nor advances window, e.g., opposite dir
3495                  * data, winupdate
3496                  */
3497                 if (!(flag & FLAG_ANY_PROGRESS) && (flag & FLAG_NOT_DUP))
3498                         return true;
3499
3500                 if (!(flag & FLAG_DATA_ACKED)) {
3501                         tcp_enter_frto_loss(sk, (tp->frto_counter == 1 ? 0 : 3),
3502                                             flag);
3503                         return true;
3504                 }
3505         } else {
3506                 if (!(flag & FLAG_DATA_ACKED) && (tp->frto_counter == 1)) {
3507                         /* Prevent sending of new data. */
3508                         tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd,
3509                                            tcp_packets_in_flight(tp));
3510                         return true;
3511                 }
3512
3513                 if ((tp->frto_counter >= 2) &&
3514                     (!(flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS) ||
3515                      ((flag & FLAG_DATA_SACKED) &&
3516                       !(flag & FLAG_ONLY_ORIG_SACKED)))) {
3517                         /* RFC4138 shortcoming (see comment above) */
3518                         if (!(flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS) &&
3519                             (flag & FLAG_NOT_DUP))
3520                                 return true;
3521
3522                         tcp_enter_frto_loss(sk, 3, flag);
3523                         return true;
3524                 }
3525         }
3526
3527         if (tp->frto_counter == 1) {
3528                 /* tcp_may_send_now needs to see updated state */
3529                 tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + 2;
3530                 tp->frto_counter = 2;
3531
3532                 if (!tcp_may_send_now(sk))
3533                         tcp_enter_frto_loss(sk, 2, flag);
3534
3535                 return true;
3536         } else {
3537                 switch (sysctl_tcp_frto_response) {
3538                 case 2:
3539                         tcp_undo_spur_to_response(sk, flag);
3540                         break;
3541                 case 1:
3542                         tcp_conservative_spur_to_response(tp);
3543                         break;
3544                 default:
3545                         tcp_cwr_spur_to_response(sk);
3546                         break;
3547                 }
3548                 tp->frto_counter = 0;
3549                 tp->undo_marker = 0;
3550                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSPURIOUSRTOS);
3551         }
3552         return false;
3553 }
3554
3555 /* RFC 5961 7 [ACK Throttling] */
3556 static void tcp_send_challenge_ack(struct sock *sk)
3557 {
3558         /* unprotected vars, we dont care of overwrites */
3559         static u32 challenge_timestamp;
3560         static unsigned int challenge_count;
3561         u32 now = jiffies / HZ;
3562
3563         if (now != challenge_timestamp) {
3564                 challenge_timestamp = now;
3565                 challenge_count = 0;
3566         }
3567         if (++challenge_count <= sysctl_tcp_challenge_ack_limit) {
3568                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPCHALLENGEACK);
3569                 tcp_send_ack(sk);
3570         }
3571 }
3572
3573 /* This routine deals with incoming acks, but not outgoing ones. */
3574 static int tcp_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int flag)
3575 {
3576         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3577         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3578         u32 prior_snd_una = tp->snd_una;
3579         u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3580         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3581         bool is_dupack = false;
3582         u32 prior_in_flight;
3583         u32 prior_fackets;
3584         int prior_packets;
3585         int prior_sacked = tp->sacked_out;
3586         int pkts_acked = 0;
3587         bool frto_cwnd = false;
3588
3589         /* If the ack is older than previous acks
3590          * then we can probably ignore it.
3591          */
3592         if (before(ack, prior_snd_una)) {
3593                 /* RFC 5961 5.2 [Blind Data Injection Attack].[Mitigation] */
3594                 if (before(ack, prior_snd_una - tp->max_window)) {
3595                         tcp_send_challenge_ack(sk);
3596                         return -1;
3597                 }
3598                 goto old_ack;
3599         }
3600
3601         /* If the ack includes data we haven't sent yet, discard
3602          * this segment (RFC793 Section 3.9).
3603          */
3604         if (after(ack, tp->snd_nxt))
3605                 goto invalid_ack;
3606
3607         if (tp->early_retrans_delayed)
3608                 tcp_rearm_rto(sk);
3609
3610         if (after(ack, prior_snd_una))
3611                 flag |= FLAG_SND_UNA_ADVANCED;
3612
3613         if (sysctl_tcp_abc) {
3614                 if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR)
3615                         tp->bytes_acked += ack - prior_snd_una;
3616                 else if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
3617                         /* we assume just one segment left network */
3618                         tp->bytes_acked += min(ack - prior_snd_una,
3619                                                tp->mss_cache);
3620         }
3621
3622         prior_fackets = tp->fackets_out;
3623         prior_in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
3624
3625         if (!(flag & FLAG_SLOWPATH) && after(ack, prior_snd_una)) {
3626                 /* Window is constant, pure forward advance.
3627                  * No more checks are required.
3628                  * Note, we use the fact that SND.UNA>=SND.WL2.
3629                  */
3630                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3631                 tp->snd_una = ack;
3632                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3633
3634                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_FAST_ACK);
3635
3636                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPACKS);
3637         } else {
3638                 if (ack_seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
3639                         flag |= FLAG_DATA;
3640                 else
3641                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPUREACKS);
3642
3643                 flag |= tcp_ack_update_window(sk, skb, ack, ack_seq);
3644
3645                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked)
3646                         flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una);
3647
3648                 if (TCP_ECN_rcv_ecn_echo(tp, tcp_hdr(skb)))
3649                         flag |= FLAG_ECE;
3650
3651                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_SLOW_ACK);
3652         }
3653
3654         /* We passed data and got it acked, remove any soft error
3655          * log. Something worked...
3656          */
3657         sk->sk_err_soft = 0;
3658         icsk->icsk_probes_out = 0;
3659         tp->rcv_tstamp = tcp_time_stamp;
3660         prior_packets = tp->packets_out;
3661         if (!prior_packets)
3662                 goto no_queue;
3663
3664         /* See if we can take anything off of the retransmit queue. */
3665         flag |= tcp_clean_rtx_queue(sk, prior_fackets, prior_snd_una);
3666
3667         pkts_acked = prior_packets - tp->packets_out;
3668
3669         if (tp->frto_counter)
3670                 frto_cwnd = tcp_process_frto(sk, flag);
3671         /* Guarantee sacktag reordering detection against wrap-arounds */
3672         if (before(tp->frto_highmark, tp->snd_una))
3673                 tp->frto_highmark = 0;
3674
3675         if (tcp_ack_is_dubious(sk, flag)) {
3676                 /* Advance CWND, if state allows this. */
3677                 if ((flag & FLAG_DATA_ACKED) && !frto_cwnd &&
3678                     tcp_may_raise_cwnd(sk, flag))
3679                         tcp_cong_avoid(sk, ack, prior_in_flight);
3680                 is_dupack = !(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED | FLAG_NOT_DUP));
3681                 tcp_fastretrans_alert(sk, pkts_acked, prior_sacked,
3682                                       is_dupack, flag);
3683         } else {
3684                 if ((flag & FLAG_DATA_ACKED) && !frto_cwnd)
3685                         tcp_cong_avoid(sk, ack, prior_in_flight);
3686         }
3687
3688         if ((flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS) || !(flag & FLAG_NOT_DUP)) {
3689                 struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3690                 if (dst)
3691                         dst_confirm(dst);
3692         }
3693         return 1;
3694
3695 no_queue:
3696         /* If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction. */
3697         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK)
3698                 tcp_fastretrans_alert(sk, pkts_acked, prior_sacked,
3699                                       is_dupack, flag);
3700         /* If this ack opens up a zero window, clear backoff.  It was
3701          * being used to time the probes, and is probably far higher than
3702          * it needs to be for normal retransmission.
3703          */
3704         if (tcp_send_head(sk))
3705                 tcp_ack_probe(sk);
3706         return 1;
3707
3708 invalid_ack:
3709         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u after %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3710         return -1;
3711
3712 old_ack:
3713         /* If data was SACKed, tag it and see if we should send more data.
3714          * If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction.
3715          */
3716         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked) {
3717                 flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una);
3718                 tcp_fastretrans_alert(sk, pkts_acked, prior_sacked,
3719                                       is_dupack, flag);
3720         }
3721
3722         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u before %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3723         return 0;
3724 }
3725
3726 /* Look for tcp options. Normally only called on SYN and SYNACK packets.
3727  * But, this can also be called on packets in the established flow when
3728  * the fast version below fails.
3729  */
3730 void tcp_parse_options(const struct sk_buff *skb, struct tcp_options_received *opt_rx,
3731                        const u8 **hvpp, int estab,
3732                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
3733 {
3734         const unsigned char *ptr;
3735         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3736         int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr);
3737
3738         ptr = (const unsigned char *)(th + 1);
3739         opt_rx->saw_tstamp = 0;
3740
3741         while (length > 0) {
3742                 int opcode = *ptr++;
3743                 int opsize;
3744
3745                 switch (opcode) {
3746                 case TCPOPT_EOL:
3747                         return;
3748                 case TCPOPT_NOP:        /* Ref: RFC 793 section 3.1 */
3749                         length--;
3750                         continue;
3751                 default:
3752                         opsize = *ptr++;
3753                         if (opsize < 2) /* "silly options" */
3754                                 return;
3755                         if (opsize > length)
3756                                 return; /* don't parse partial options */
3757                         switch (opcode) {
3758                         case TCPOPT_MSS:
3759                                 if (opsize == TCPOLEN_MSS && th->syn && !estab) {
3760                                         u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
3761                                         if (in_mss) {
3762                                                 if (opt_rx->user_mss &&
3763                                                     opt_rx->user_mss < in_mss)
3764                                                         in_mss = opt_rx->user_mss;
3765                                                 opt_rx->mss_clamp = in_mss;
3766                                         }
3767                                 }
3768                                 break;
3769                         case TCPOPT_WINDOW:
3770                                 if (opsize == TCPOLEN_WINDOW && th->syn &&
3771                                     !estab && sysctl_tcp_window_scaling) {
3772                                         __u8 snd_wscale = *(__u8 *)ptr;
3773                                         opt_rx->wscale_ok = 1;
3774                                         if (snd_wscale > 14) {
3775                                                 net_info_ratelimited("%s: Illegal window scaling value %d >14 received\n",
3776                                                                      __func__,
3777                                                                      snd_wscale);
3778                                                 snd_wscale = 14;
3779                                         }
3780                                         opt_rx->snd_wscale = snd_wscale;
3781                                 }
3782                                 break;
3783                         case TCPOPT_TIMESTAMP:
3784                                 if ((opsize == TCPOLEN_TIMESTAMP) &&
3785                                     ((estab && opt_rx->tstamp_ok) ||
3786                                      (!estab && sysctl_tcp_timestamps))) {
3787                                         opt_rx->saw_tstamp = 1;
3788                                         opt_rx->rcv_tsval = get_unaligned_be32(ptr);
3789                                         opt_rx->rcv_tsecr = get_unaligned_be32(ptr + 4);
3790                                 }
3791                                 break;
3792                         case TCPOPT_SACK_PERM:
3793                                 if (opsize == TCPOLEN_SACK_PERM && th->syn &&
3794                                     !estab && sysctl_tcp_sack) {
3795                                         opt_rx->sack_ok = TCP_SACK_SEEN;
3796                                         tcp_sack_reset(opt_rx);
3797                                 }
3798                                 break;
3799
3800                         case TCPOPT_SACK:
3801                                 if ((opsize >= (TCPOLEN_SACK_BASE + TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)) &&
3802                                    !((opsize - TCPOLEN_SACK_BASE) % TCPOLEN_SACK_PERBLOCK) &&
3803                                    opt_rx->sack_ok) {
3804                                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = (ptr - 2) - (unsigned char *)th;
3805                                 }
3806                                 break;
3807 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3808                         case TCPOPT_MD5SIG:
3809                                 /*
3810                                  * The MD5 Hash has already been
3811                                  * checked (see tcp_v{4,6}_do_rcv()).
3812                                  */
3813                                 break;
3814 #endif
3815                         case TCPOPT_COOKIE:
3816                                 /* This option is variable length.
3817                                  */
3818                                 switch (opsize) {
3819                                 case TCPOLEN_COOKIE_BASE:
3820                                         /* not yet implemented */
3821                                         break;
3822                                 case TCPOLEN_COOKIE_PAIR:
3823                                         /* not yet implemented */
3824                                         break;
3825                                 case TCPOLEN_COOKIE_MIN+0:
3826                                 case TCPOLEN_COOKIE_MIN+2:
3827                                 case TCPOLEN_COOKIE_MIN+4:
3828                                 case TCPOLEN_COOKIE_MIN+6:
3829                                 case TCPOLEN_COOKIE_MAX:
3830                                         /* 16-bit multiple */
3831                                         opt_rx->cookie_plus = opsize;
3832                                         *hvpp = ptr;
3833                                         break;
3834                                 default:
3835                                         /* ignore option */
3836                                         break;
3837                                 }
3838                                 break;
3839
3840                         case TCPOPT_EXP:
3841                                 /* Fast Open option shares code 254 using a
3842                                  * 16 bits magic number. It's valid only in
3843                                  * SYN or SYN-ACK with an even size.
3844                                  */
3845                                 if (opsize < TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE ||
3846                                     get_unaligned_be16(ptr) != TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC ||
3847                                     foc == NULL || !th->syn || (opsize & 1))
3848                                         break;
3849                                 foc->len = opsize - TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE;
3850                                 if (foc->len >= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MIN &&
3851                                     foc->len <= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MAX)
3852                                         memcpy(foc->val, ptr + 2, foc->len);
3853                                 else if (foc->len != 0)
3854                                         foc->len = -1;
3855                                 break;
3856
3857                         }
3858                         ptr += opsize-2;
3859                         length -= opsize;
3860                 }
3861         }
3862 }
3863 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_options);
3864
3865 static bool tcp_parse_aligned_timestamp(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
3866 {
3867         const __be32 *ptr = (const __be32 *)(th + 1);
3868
3869         if (*ptr == htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16)
3870                           | (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) | TCPOLEN_TIMESTAMP)) {
3871                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 1;
3872                 ++ptr;
3873                 tp->rx_opt.rcv_tsval = ntohl(*ptr);
3874                 ++ptr;
3875                 tp->rx_opt.rcv_tsecr = ntohl(*ptr);
3876                 return true;
3877         }
3878         return false;
3879 }
3880
3881 /* Fast parse options. This hopes to only see timestamps.
3882  * If it is wrong it falls back on tcp_parse_options().
3883  */
3884 static bool tcp_fast_parse_options(const struct sk_buff *skb,
3885                                    const struct tcphdr *th,
3886                                    struct tcp_sock *tp, const u8 **hvpp)
3887 {
3888         /* In the spirit of fast parsing, compare doff directly to constant
3889          * values.  Because equality is used, short doff can be ignored here.
3890          */
3891         if (th->doff == (sizeof(*th) / 4)) {
3892                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
3893                 return false;
3894         } else if (tp->rx_opt.tstamp_ok &&
3895                    th->doff == ((sizeof(*th) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) / 4)) {
3896                 if (tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
3897                         return true;
3898         }
3899         tcp_parse_options(skb, &tp->rx_opt, hvpp, 1, NULL);
3900         return true;
3901 }
3902
3903 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3904 /*
3905  * Parse MD5 Signature option
3906  */
3907 const u8 *tcp_parse_md5sig_option(const struct tcphdr *th)
3908 {
3909         int length = (th->doff << 2) - sizeof(*th);
3910         const u8 *ptr = (const u8 *)(th + 1);
3911
3912         /* If the TCP option is too short, we can short cut */
3913         if (length < TCPOLEN_MD5SIG)
3914                 return NULL;
3915
3916         while (length > 0) {
3917                 int opcode = *ptr++;
3918                 int opsize;
3919
3920                 switch(opcode) {
3921                 case TCPOPT_EOL:
3922                         return NULL;
3923                 case TCPOPT_NOP:
3924                         length--;
3925                         continue;
3926                 default:
3927                         opsize = *ptr++;
3928                         if (opsize < 2 || opsize > length)
3929                                 return NULL;
3930                         if (opcode == TCPOPT_MD5SIG)
3931                                 return opsize == TCPOLEN_MD5SIG ? ptr : NULL;
3932                 }
3933                 ptr += opsize - 2;
3934                 length -= opsize;
3935         }
3936         return NULL;
3937 }
3938 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_md5sig_option);
3939 #endif
3940
3941 static inline void tcp_store_ts_recent(struct tcp_sock *tp)
3942 {
3943         tp->rx_opt.ts_recent = tp->rx_opt.rcv_tsval;
3944         tp->rx_opt.ts_recent_stamp = get_seconds();
3945 }
3946
3947 static inline void tcp_replace_ts_recent(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3948 {
3949         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && !after(seq, tp->rcv_wup)) {
3950                 /* PAWS bug workaround wrt. ACK frames, the PAWS discard
3951                  * extra check below makes sure this can only happen
3952                  * for pure ACK frames.  -DaveM
3953                  *
3954                  * Not only, also it occurs for expired timestamps.
3955                  */
3956
3957                 if (tcp_paws_check(&tp->rx_opt, 0))
3958                         tcp_store_ts_recent(tp);
3959         }
3960 }
3961
3962 /* Sorry, PAWS as specified is broken wrt. pure-ACKs -DaveM
3963  *
3964  * It is not fatal. If this ACK does _not_ change critical state (seqs, window)
3965  * it can pass through stack. So, the following predicate verifies that
3966  * this segment is not used for anything but congestion avoidance or
3967  * fast retransmit. Moreover, we even are able to eliminate most of such
3968  * second order effects, if we apply some small "replay" window (~RTO)
3969  * to timestamp space.
3970  *
3971  * All these measures still do not guarantee that we reject wrapped ACKs
3972  * on networks with high bandwidth, when sequence space is recycled fastly,
3973  * but it guarantees that such events will be very rare and do not affect
3974  * connection seriously. This doesn't look nice, but alas, PAWS is really
3975  * buggy extension.
3976  *
3977  * [ Later note. Even worse! It is buggy for segments _with_ data. RFC
3978  * states that events when retransmit arrives after original data are rare.
3979  * It is a blatant lie. VJ forgot about fast retransmit! 8)8) It is
3980  * the biggest problem on large power networks even with minor reordering.
3981  * OK, let's give it small replay window. If peer clock is even 1hz, it is safe
3982  * up to bandwidth of 18Gigabit/sec. 8) ]
3983  */
3984
3985 static int tcp_disordered_ack(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3986 {
3987         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3988         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3989         u32 seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3990         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3991
3992         return (/* 1. Pure ACK with correct sequence number. */
3993                 (th->ack && seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq && seq == tp->rcv_nxt) &&
3994
3995                 /* 2. ... and duplicate ACK. */
3996                 ack == tp->snd_una &&
3997
3998                 /* 3. ... and does not update window. */
3999                 !tcp_may_update_window(tp, ack, seq, ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale) &&
4000
4001                 /* 4. ... and sits in replay window. */
4002                 (s32)(tp->rx_opt.ts_recent - tp->rx_opt.rcv_tsval) <= (inet_csk(sk)->icsk_rto * 1024) / HZ);
4003 }
4004
4005 static inline bool tcp_paws_discard(const struct sock *sk,
4006                                    const struct sk_buff *skb)
4007 {
4008         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4009
4010         return !tcp_paws_check(&tp->rx_opt, TCP_PAWS_WINDOW) &&
4011                !tcp_disordered_ack(sk, skb);
4012 }
4013
4014 /* Check segment sequence number for validity.
4015  *
4016  * Segment controls are considered valid, if the segment
4017  * fits to the window after truncation to the window. Acceptability
4018  * of data (and SYN, FIN, of course) is checked separately.
4019  * See tcp_data_queue(), for example.
4020  *
4021  * Also, controls (RST is main one) are accepted using RCV.WUP instead
4022  * of RCV.NXT. Peer still did not advance his SND.UNA when we
4023  * delayed ACK, so that hisSND.UNA<=ourRCV.WUP.
4024  * (borrowed from freebsd)
4025  */
4026
4027 static inline bool tcp_sequence(const struct tcp_sock *tp, u32 seq, u32 end_seq)
4028 {
4029         return  !before(end_seq, tp->rcv_wup) &&
4030                 !after(seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp));
4031 }
4032
4033 /* When we get a reset we do this. */
4034 void tcp_reset(struct sock *sk)
4035 {
4036         /* We want the right error as BSD sees it (and indeed as we do). */
4037         switch (sk->sk_state) {
4038         case TCP_SYN_SENT:
4039                 sk->sk_err = ECONNREFUSED;
4040                 break;
4041         case TCP_CLOSE_WAIT:
4042                 sk->sk_err = EPIPE;
4043                 break;
4044         case TCP_CLOSE:
4045                 return;
4046         default:
4047                 sk->sk_err = ECONNRESET;
4048         }
4049         /* This barrier is coupled with smp_rmb() in tcp_poll() */
4050         smp_wmb();
4051
4052         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4053                 sk->sk_error_report(sk);
4054
4055         tcp_done(sk);
4056 }
4057
4058 /*
4059  *      Process the FIN bit. This now behaves as it is supposed to work
4060  *      and the FIN takes effect when it is validly part of sequence
4061  *      space. Not before when we get holes.
4062  *
4063  *      If we are ESTABLISHED, a received fin moves us to CLOSE-WAIT
4064  *      (and thence onto LAST-ACK and finally, CLOSE, we never enter
4065  *      TIME-WAIT)
4066  *
4067  *      If we are in FINWAIT-1, a received FIN indicates simultaneous
4068  *      close and we go into CLOSING (and later onto TIME-WAIT)
4069  *
4070  *      If we are in FINWAIT-2, a received FIN moves us to TIME-WAIT.
4071  */
4072 static void tcp_fin(struct sock *sk)
4073 {
4074         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4075
4076         inet_csk_schedule_ack(sk);
4077
4078         sk->sk_shutdown |= RCV_SHUTDOWN;
4079         sock_set_flag(sk, SOCK_DONE);
4080
4081         switch (sk->sk_state) {
4082         case TCP_SYN_RECV:
4083         case TCP_ESTABLISHED:
4084                 /* Move to CLOSE_WAIT */
4085                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSE_WAIT);
4086                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 1;
4087                 break;
4088
4089         case TCP_CLOSE_WAIT:
4090         case TCP_CLOSING:
4091                 /* Received a retransmission of the FIN, do
4092                  * nothing.
4093                  */
4094                 break;
4095         case TCP_LAST_ACK:
4096                 /* RFC793: Remain in the LAST-ACK state. */
4097                 break;
4098
4099         case TCP_FIN_WAIT1:
4100                 /* This case occurs when a simultaneous close
4101                  * happens, we must ack the received FIN and
4102                  * enter the CLOSING state.
4103                  */
4104                 tcp_send_ack(sk);
4105                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSING);
4106                 break;
4107         case TCP_FIN_WAIT2:
4108                 /* Received a FIN -- send ACK and enter TIME_WAIT. */
4109                 tcp_send_ack(sk);
4110                 tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
4111                 break;
4112         default:
4113                 /* Only TCP_LISTEN and TCP_CLOSE are left, in these
4114                  * cases we should never reach this piece of code.
4115                  */
4116                 pr_err("%s: Impossible, sk->sk_state=%d\n",
4117                        __func__, sk->sk_state);
4118                 break;
4119         }
4120
4121         /* It _is_ possible, that we have something out-of-order _after_ FIN.
4122          * Probably, we should reset in this case. For now drop them.
4123          */
4124         __skb_queue_purge(&tp->out_of_order_queue);
4125         if (tcp_is_sack(tp))
4126                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4127         sk_mem_reclaim(sk);
4128
4129         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
4130                 sk->sk_state_change(sk);
4131
4132                 /* Do not send POLL_HUP for half duplex close. */
4133                 if (sk->sk_shutdown == SHUTDOWN_MASK ||
4134                     sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4135                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_HUP);
4136                 else
4137                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);
4138         }
4139 }
4140
4141 static inline bool tcp_sack_extend(struct tcp_sack_block *sp, u32 seq,
4142                                   u32 end_seq)
4143 {
4144         if (!after(seq, sp->end_seq) && !after(sp->start_seq, end_seq)) {
4145                 if (before(seq, sp->start_seq))
4146                         sp->start_seq = seq;
4147                 if (after(end_seq, sp->end_seq))
4148                         sp->end_seq = end_seq;
4149                 return true;
4150         }
4151         return false;
4152 }
4153
4154 static void tcp_dsack_set(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4155 {
4156         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4157
4158         if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_dsack) {
4159                 int mib_idx;
4160
4161                 if (before(seq, tp->rcv_nxt))
4162                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOLDSENT;
4163                 else
4164                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOFOSENT;
4165
4166                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
4167
4168                 tp->rx_opt.dsack = 1;
4169                 tp->duplicate_sack[0].start_seq = seq;
4170                 tp->duplicate_sack[0].end_seq = end_seq;
4171         }
4172 }
4173
4174 static void tcp_dsack_extend(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4175 {
4176         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4177
4178         if (!tp->rx_opt.dsack)
4179                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4180         else
4181                 tcp_sack_extend(tp->duplicate_sack, seq, end_seq);
4182 }
4183
4184 static void tcp_send_dupack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4185 {
4186         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4187
4188         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
4189             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4190                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4191                 tcp_enter_quickack_mode(sk);
4192
4193                 if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_dsack) {
4194                         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4195
4196                         if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))
4197                                 end_seq = tp->rcv_nxt;
4198                         tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq);
4199                 }
4200         }
4201
4202         tcp_send_ack(sk);
4203 }
4204
4205 /* These routines update the SACK block as out-of-order packets arrive or
4206  * in-order packets close up the sequence space.
4207  */
4208 static void tcp_sack_maybe_coalesce(struct tcp_sock *tp)
4209 {
4210         int this_sack;
4211         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4212         struct tcp_sack_block *swalk = sp + 1;
4213
4214         /* See if the recent change to the first SACK eats into
4215          * or hits the sequence space of other SACK blocks, if so coalesce.
4216          */
4217         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;) {
4218                 if (tcp_sack_extend(sp, swalk->start_seq, swalk->end_seq)) {
4219                         int i;
4220
4221                         /* Zap SWALK, by moving every further SACK up by one slot.
4222                          * Decrease num_sacks.
4223                          */
4224                         tp->rx_opt.num_sacks--;
4225                         for (i = this_sack; i < tp->rx_opt.num_sacks; i++)
4226                                 sp[i] = sp[i + 1];
4227                         continue;
4228                 }
4229                 this_sack++, swalk++;
4230         }
4231 }
4232
4233 static void tcp_sack_new_ofo_skb(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4234 {
4235         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4236         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4237         int cur_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4238         int this_sack;
4239
4240         if (!cur_sacks)
4241                 goto new_sack;
4242
4243         for (this_sack = 0; this_sack < cur_sacks; this_sack++, sp++) {
4244                 if (tcp_sack_extend(sp, seq, end_seq)) {
4245                         /* Rotate this_sack to the first one. */
4246                         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4247                                 swap(*sp, *(sp - 1));
4248                         if (cur_sacks > 1)
4249                                 tcp_sack_maybe_coalesce(tp);
4250                         return;
4251                 }
4252         }
4253
4254         /* Could not find an adjacent existing SACK, build a new one,
4255          * put it at the front, and shift everyone else down.  We
4256          * always know there is at least one SACK present already here.
4257          *
4258          * If the sack array is full, forget about the last one.
4259          */
4260         if (this_sack >= TCP_NUM_SACKS) {
4261                 this_sack--;
4262                 tp->rx_opt.num_sacks--;
4263                 sp--;
4264         }
4265         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4266                 *sp = *(sp - 1);
4267
4268 new_sack:
4269         /* Build the new head SACK, and we're done. */
4270         sp->start_seq = seq;
4271         sp->end_seq = end_seq;
4272         tp->rx_opt.num_sacks++;
4273 }
4274
4275 /* RCV.NXT advances, some SACKs should be eaten. */
4276
4277 static void tcp_sack_remove(struct tcp_sock *tp)
4278 {
4279         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4280         int num_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4281         int this_sack;
4282
4283         /* Empty ofo queue, hence, all the SACKs are eaten. Clear. */
4284         if (skb_queue_empty(&tp->out_of_order_queue)) {
4285                 tp->rx_opt.num_sacks = 0;
4286                 return;
4287         }
4288
4289         for (this_sack = 0; this_sack < num_sacks;) {
4290                 /* Check if the start of the sack is covered by RCV.NXT. */
4291                 if (!before(tp->rcv_nxt, sp->start_seq)) {
4292                         int i;
4293
4294                         /* RCV.NXT must cover all the block! */
4295                         WARN_ON(before(tp->rcv_nxt, sp->end_seq));
4296
4297                         /* Zap this SACK, by moving forward any other SACKS. */
4298                         for (i=this_sack+1; i < num_sacks; i++)
4299                                 tp->selective_acks[i-1] = tp->selective_acks[i];
4300                         num_sacks--;
4301                         continue;
4302                 }
4303                 this_sack++;
4304                 sp++;
4305         }
4306         tp->rx_opt.num_sacks = num_sacks;
4307 }
4308
4309 /* This one checks to see if we can put data from the
4310  * out_of_order queue into the receive_queue.
4311  */
4312 static void tcp_ofo_queue(struct sock *sk)
4313 {
4314         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4315         __u32 dsack_high = tp->rcv_nxt;
4316         struct sk_buff *skb;
4317
4318         while ((skb = skb_peek(&tp->out_of_order_queue)) != NULL) {
4319                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
4320                         break;
4321
4322                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack_high)) {
4323                         __u32 dsack = dsack_high;
4324                         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, dsack_high))
4325                                 dsack_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4326                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack);
4327                 }
4328
4329                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
4330                         SOCK_DEBUG(sk, "ofo packet was already received\n");
4331                         __skb_unlink(skb, &tp->out_of_order_queue);
4332                         __kfree_skb(skb);
4333                         continue;
4334                 }
4335                 SOCK_DEBUG(sk, "ofo requeuing : rcv_next %X seq %X - %X\n",
4336                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4337                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4338
4339                 __skb_unlink(skb, &tp->out_of_order_queue);
4340                 __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4341                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4342                 if (tcp_hdr(skb)->fin)
4343                         tcp_fin(sk);
4344         }
4345 }
4346
4347 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk);
4348 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk);
4349
4350 static int tcp_try_rmem_schedule(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4351                                  unsigned int size)
4352 {
4353         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf ||
4354             !sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4355
4356                 if (tcp_prune_queue(sk) < 0)
4357                         return -1;
4358
4359                 if (!sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4360                         if (!tcp_prune_ofo_queue(sk))
4361                                 return -1;
4362
4363                         if (!sk_rmem_schedule(sk, skb, size))
4364                                 return -1;
4365                 }
4366         }
4367         return 0;
4368 }
4369
4370 /**
4371  * tcp_try_coalesce - try to merge skb to prior one
4372  * @sk: socket
4373  * @to: prior buffer
4374  * @from: buffer to add in queue
4375  * @fragstolen: pointer to boolean
4376  *
4377  * Before queueing skb @from after @to, try to merge them
4378  * to reduce overall memory use and queue lengths, if cost is small.
4379  * Packets in ofo or receive queues can stay a long time.
4380  * Better try to coalesce them right now to avoid future collapses.
4381  * Returns true if caller should free @from instead of queueing it
4382  */
4383 static bool tcp_try_coalesce(struct sock *sk,
4384                              struct sk_buff *to,
4385                              struct sk_buff *from,
4386                              bool *fragstolen)
4387 {
4388         int delta;
4389
4390         *fragstolen = false;
4391
4392         if (tcp_hdr(from)->fin)
4393                 return false;
4394
4395         /* Its possible this segment overlaps with prior segment in queue */
4396         if (TCP_SKB_CB(from)->seq != TCP_SKB_CB(to)->end_seq)
4397                 return false;
4398
4399         if (!skb_try_coalesce(to, from, fragstolen, &delta))
4400                 return false;
4401
4402         atomic_add(delta, &sk->sk_rmem_alloc);
4403         sk_mem_charge(sk, delta);
4404         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOALESCE);
4405         TCP_SKB_CB(to)->end_seq = TCP_SKB_CB(from)->end_seq;
4406         TCP_SKB_CB(to)->ack_seq = TCP_SKB_CB(from)->ack_seq;
4407         return true;
4408 }
4409
4410 static void tcp_data_queue_ofo(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4411 {
4412         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4413         struct sk_buff *skb1;
4414         u32 seq, end_seq;
4415
4416         TCP_ECN_check_ce(tp, skb);
4417
4418         if (unlikely(tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))) {
4419                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFODROP);
4420                 __kfree_skb(skb);
4421                 return;
4422         }
4423
4424         /* Disable header prediction. */
4425         tp->pred_flags = 0;
4426         inet_csk_schedule_ack(sk);
4427
4428         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOQUEUE);
4429         SOCK_DEBUG(sk, "out of order segment: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4430                    tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4431
4432         skb1 = skb_peek_tail(&tp->out_of_order_queue);
4433         if (!skb1) {
4434                 /* Initial out of order segment, build 1 SACK. */
4435                 if (tcp_is_sack(tp)) {
4436                         tp->rx_opt.num_sacks = 1;
4437                         tp->selective_acks[0].start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4438                         tp->selective_acks[0].end_seq =
4439                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4440                 }
4441                 __skb_queue_head(&tp->out_of_order_queue, skb);
4442                 goto end;
4443         }
4444
4445         seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4446         end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4447
4448         if (seq == TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq) {
4449                 bool fragstolen;
4450
4451                 if (!tcp_try_coalesce(sk, skb1, skb, &fragstolen)) {
4452                         __skb_queue_after(&tp->out_of_order_queue, skb1, skb);
4453                 } else {
4454                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4455                         skb = NULL;
4456                 }
4457
4458                 if (!tp->rx_opt.num_sacks ||
4459                     tp->selective_acks[0].end_seq != seq)
4460                         goto add_sack;
4461
4462                 /* Common case: data arrive in order after hole. */
4463                 tp->selective_acks[0].end_seq = end_seq;
4464                 goto end;
4465         }
4466
4467         /* Find place to insert this segment. */
4468         while (1) {
4469                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb1)->seq, seq))
4470                         break;
4471                 if (skb_queue_is_first(&tp->out_of_order_queue, skb1)) {
4472                         skb1 = NULL;
4473                         break;
4474                 }
4475                 skb1 = skb_queue_prev(&tp->out_of_order_queue, skb1);
4476         }
4477
4478         /* Do skb overlap to previous one? */
4479         if (skb1 && before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4480                 if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4481                         /* All the bits are present. Drop. */
4482                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4483                         __kfree_skb(skb);
4484                         skb = NULL;
4485                         tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4486                         goto add_sack;
4487                 }
4488                 if (after(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4489                         /* Partial overlap. */
4490                         tcp_dsack_set(sk, seq,
4491                                       TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4492                 } else {
4493                         if (skb_queue_is_first(&tp->out_of_order_queue,
4494                                                skb1))
4495                                 skb1 = NULL;
4496                         else
4497                                 skb1 = skb_queue_prev(
4498                                         &tp->out_of_order_queue,
4499                                         skb1);
4500                 }
4501         }
4502         if (!skb1)
4503                 __skb_queue_head(&tp->out_of_order_queue, skb);
4504         else
4505                 __skb_queue_after(&tp->out_of_order_queue, skb1, skb);
4506
4507         /* And clean segments covered by new one as whole. */
4508         while (!skb_queue_is_last(&tp->out_of_order_queue, skb)) {
4509                 skb1 = skb_queue_next(&tp->out_of_order_queue, skb);
4510
4511                 if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4512                         break;
4513                 if (before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4514                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4515                                          end_seq);
4516                         break;
4517                 }
4518                 __skb_unlink(skb1, &tp->out_of_order_queue);
4519                 tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4520                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4521                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4522                 __kfree_skb(skb1);
4523         }
4524
4525 add_sack:
4526         if (tcp_is_sack(tp))
4527                 tcp_sack_new_ofo_skb(sk, seq, end_seq);
4528 end:
4529         if (skb)
4530                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4531 }
4532
4533 static int __must_check tcp_queue_rcv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int hdrlen,
4534                   bool *fragstolen)
4535 {
4536         int eaten;
4537         struct sk_buff *tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4538
4539         __skb_pull(skb, hdrlen);
4540         eaten = (tail &&
4541                  tcp_try_coalesce(sk, tail, skb, fragstolen)) ? 1 : 0;
4542         tcp_sk(sk)->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4543         if (!eaten) {
4544                 __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4545                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4546         }
4547         return eaten;
4548 }
4549
4550 int tcp_send_rcvq(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size)
4551 {
4552         struct sk_buff *skb = NULL;
4553         struct tcphdr *th;
4554         bool fragstolen;
4555
4556         if (size == 0)
4557                 return 0;
4558
4559         skb = alloc_skb(size + sizeof(*th), sk->sk_allocation);
4560         if (!skb)
4561                 goto err;
4562
4563         if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, size + sizeof(*th)))
4564                 goto err_free;
4565
4566         th = (struct tcphdr *)skb_put(skb, sizeof(*th));
4567         skb_reset_transport_header(skb);
4568         memset(th, 0, sizeof(*th));
4569
4570         if (memcpy_fromiovec(skb_put(skb, size), msg->msg_iov, size))
4571                 goto err_free;
4572
4573         TCP_SKB_CB(skb)->seq = tcp_sk(sk)->rcv_nxt;
4574         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + size;
4575         TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tcp_sk(sk)->snd_una - 1;
4576
4577         if (tcp_queue_rcv(sk, skb, sizeof(*th), &fragstolen)) {
4578                 WARN_ON_ONCE(fragstolen); /* should not happen */
4579                 __kfree_skb(skb);
4580         }
4581         return size;
4582
4583 err_free:
4584         kfree_skb(skb);
4585 err:
4586         return -ENOMEM;
4587 }
4588
4589 static void tcp_data_queue(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4590 {
4591         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
4592         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4593         int eaten = -1;
4594         bool fragstolen = false;
4595
4596         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
4597                 goto drop;
4598
4599         skb_dst_drop(skb);
4600         __skb_pull(skb, th->doff * 4);
4601
4602         TCP_ECN_accept_cwr(tp, skb);
4603
4604         tp->rx_opt.dsack = 0;
4605
4606         /*  Queue data for delivery to the user.
4607          *  Packets in sequence go to the receive queue.
4608          *  Out of sequence packets to the out_of_order_queue.
4609          */
4610         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt) {
4611                 if (tcp_receive_window(tp) == 0)
4612                         goto out_of_window;
4613
4614                 /* Ok. In sequence. In window. */
4615                 if (tp->ucopy.task == current &&
4616                     tp->copied_seq == tp->rcv_nxt && tp->ucopy.len &&
4617                     sock_owned_by_user(sk) && !tp->urg_data) {
4618                         int chunk = min_t(unsigned int, skb->len,
4619                                           tp->ucopy.len);
4620
4621                         __set_current_state(TASK_RUNNING);
4622
4623                         local_bh_enable();
4624                         if (!skb_copy_datagram_iovec(skb, 0, tp->ucopy.iov, chunk)) {
4625                                 tp->ucopy.len -= chunk;
4626                                 tp->copied_seq += chunk;
4627                                 eaten = (chunk == skb->len);
4628                                 tcp_rcv_space_adjust(sk);
4629                         }
4630                         local_bh_disable();
4631                 }
4632
4633                 if (eaten <= 0) {
4634 queue_and_out:
4635                         if (eaten < 0 &&
4636                             tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))
4637                                 goto drop;
4638
4639                         eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, 0, &fragstolen);
4640                 }
4641                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4642                 if (skb->len)
4643                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
4644                 if (th->fin)
4645                         tcp_fin(sk);
4646
4647                 if (!skb_queue_empty(&tp->out_of_order_queue)) {
4648                         tcp_ofo_queue(sk);
4649
4650                         /* RFC2581. 4.2. SHOULD send immediate ACK, when
4651                          * gap in queue is filled.
4652                          */
4653                         if (skb_queue_empty(&tp->out_of_order_queue))
4654                                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 0;
4655                 }
4656
4657                 if (tp->rx_opt.num_sacks)
4658                         tcp_sack_remove(tp);
4659
4660                 tcp_fast_path_check(sk);
4661
4662                 if (eaten > 0)
4663                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4664                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4665                         sk->sk_data_ready(sk, 0);
4666                 return;
4667         }
4668
4669         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
4670                 /* A retransmit, 2nd most common case.  Force an immediate ack. */
4671                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4672                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4673
4674 out_of_window:
4675                 tcp_enter_quickack_mode(sk);
4676                 inet_csk_schedule_ack(sk);
4677 drop:
4678                 __kfree_skb(skb);
4679                 return;
4680         }
4681
4682         /* Out of window. F.e. zero window probe. */
4683         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp)))
4684                 goto out_of_window;
4685
4686         tcp_enter_quickack_mode(sk);
4687
4688         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4689                 /* Partial packet, seq < rcv_next < end_seq */
4690                 SOCK_DEBUG(sk, "partial packet: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4691                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4692                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4693
4694                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt);
4695
4696                 /* If window is closed, drop tail of packet. But after
4697                  * remembering D-SACK for its head made in previous line.
4698                  */
4699                 if (!tcp_receive_window(tp))
4700                         goto out_of_window;
4701                 goto queue_and_out;
4702         }
4703
4704         tcp_data_queue_ofo(sk, skb);
4705 }
4706
4707 static struct sk_buff *tcp_collapse_one(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4708                                         struct sk_buff_head *list)
4709 {
4710         struct sk_buff *next = NULL;
4711
4712         if (!skb_queue_is_last(list, skb))
4713                 next = skb_queue_next(list, skb);
4714
4715         __skb_unlink(skb, list);
4716         __kfree_skb(skb);
4717         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOLLAPSED);
4718
4719         return next;
4720 }
4721
4722 /* Collapse contiguous sequence of skbs head..tail with
4723  * sequence numbers start..end.
4724  *
4725  * If tail is NULL, this means until the end of the list.
4726  *
4727  * Segments with FIN/SYN are not collapsed (only because this
4728  * simplifies code)
4729  */
4730 static void
4731 tcp_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff_head *list,
4732              struct sk_buff *head, struct sk_buff *tail,
4733              u32 start, u32 end)
4734 {
4735         struct sk_buff *skb, *n;
4736         bool end_of_skbs;
4737
4738         /* First, check that queue is collapsible and find
4739          * the point where collapsing can be useful. */
4740         skb = head;
4741 restart:
4742         end_of_skbs = true;
4743         skb_queue_walk_from_safe(list, skb, n) {
4744                 if (skb == tail)
4745                         break;
4746                 /* No new bits? It is possible on ofo queue. */
4747                 if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4748                         skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list);
4749                         if (!skb)
4750                                 break;
4751                         goto restart;
4752                 }
4753
4754                 /* The first skb to collapse is:
4755                  * - not SYN/FIN and
4756                  * - bloated or contains data before "start" or
4757                  *   overlaps to the next one.
4758                  */
4759                 if (!tcp_hdr(skb)->syn && !tcp_hdr(skb)->fin &&
4760                     (tcp_win_from_space(skb->truesize) > skb->len ||
4761                      before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start))) {
4762                         end_of_skbs = false;
4763                         break;
4764                 }
4765
4766                 if (!skb_queue_is_last(list, skb)) {
4767                         struct sk_buff *next = skb_queue_next(list, skb);
4768                         if (next != tail &&
4769                             TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(next)->seq) {
4770                                 end_of_skbs = false;
4771                                 break;
4772                         }
4773                 }
4774
4775                 /* Decided to skip this, advance start seq. */
4776                 start = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4777         }
4778         if (end_of_skbs || tcp_hdr(skb)->syn || tcp_hdr(skb)->fin)
4779                 return;
4780
4781         while (before(start, end)) {
4782                 struct sk_buff *nskb;
4783                 unsigned int header = skb_headroom(skb);
4784                 int copy = SKB_MAX_ORDER(header, 0);
4785
4786                 /* Too big header? This can happen with IPv6. */
4787                 if (copy < 0)
4788                         return;
4789                 if (end - start < copy)
4790                         copy = end - start;
4791                 nskb = alloc_skb(copy + header, GFP_ATOMIC);
4792                 if (!nskb)
4793                         return;
4794
4795                 skb_set_mac_header(nskb, skb_mac_header(skb) - skb->head);
4796                 skb_set_network_header(nskb, (skb_network_header(skb) -
4797                                               skb->head));
4798                 skb_set_transport_header(nskb, (skb_transport_header(skb) -
4799                                                 skb->head));
4800                 skb_reserve(nskb, header);
4801                 memcpy(nskb->head, skb->head, header);
4802                 memcpy(nskb->cb, skb->cb, sizeof(skb->cb));
4803                 TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = start;
4804                 __skb_queue_before(list, skb, nskb);
4805                 skb_set_owner_r(nskb, sk);
4806
4807                 /* Copy data, releasing collapsed skbs. */
4808                 while (copy > 0) {
4809                         int offset = start - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4810                         int size = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - start;
4811
4812                         BUG_ON(offset < 0);
4813                         if (size > 0) {
4814                                 size = min(copy, size);
4815                                 if (skb_copy_bits(skb, offset, skb_put(nskb, size), size))
4816                                         BUG();
4817                                 TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq += size;
4818                                 copy -= size;
4819                                 start += size;
4820                         }
4821                         if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4822                                 skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list);
4823                                 if (!skb ||
4824                                     skb == tail ||
4825                                     tcp_hdr(skb)->syn ||
4826                                     tcp_hdr(skb)->fin)
4827                                         return;
4828                         }
4829                 }
4830         }
4831 }
4832
4833 /* Collapse ofo queue. Algorithm: select contiguous sequence of skbs
4834  * and tcp_collapse() them until all the queue is collapsed.
4835  */
4836 static void tcp_collapse_ofo_queue(struct sock *sk)
4837 {
4838         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4839         struct sk_buff *skb = skb_peek(&tp->out_of_order_queue);
4840         struct sk_buff *head;
4841         u32 start, end;
4842
4843         if (skb == NULL)
4844                 return;
4845
4846         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4847         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4848         head = skb;
4849
4850         for (;;) {
4851                 struct sk_buff *next = NULL;
4852
4853                 if (!skb_queue_is_last(&tp->out_of_order_queue, skb))
4854                         next = skb_queue_next(&tp->out_of_order_queue, skb);
4855                 skb = next;
4856
4857                 /* Segment is terminated when we see gap or when
4858                  * we are at the end of all the queue. */
4859                 if (!skb ||
4860                     after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end) ||
4861                     before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start)) {
4862                         tcp_collapse(sk, &tp->out_of_order_queue,
4863                                      head, skb, start, end);
4864                         head = skb;
4865                         if (!skb)
4866                                 break;
4867                         /* Start new segment */
4868                         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4869                         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4870                 } else {
4871                         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start))
4872                                 start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4873                         if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end))
4874                                 end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4875                 }
4876         }
4877 }
4878
4879 /*
4880  * Purge the out-of-order queue.
4881  * Return true if queue was pruned.
4882  */
4883 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk)
4884 {
4885         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4886         bool res = false;
4887
4888         if (!skb_queue_empty(&tp->out_of_order_queue)) {
4889                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_OFOPRUNED);
4890                 __skb_queue_purge(&tp->out_of_order_queue);
4891
4892                 /* Reset SACK state.  A conforming SACK implementation will
4893                  * do the same at a timeout based retransmit.  When a connection
4894                  * is in a sad state like this, we care only about integrity
4895                  * of the connection not performance.
4896                  */
4897                 if (tp->rx_opt.sack_ok)
4898                         tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4899                 sk_mem_reclaim(sk);
4900                 res = true;
4901         }
4902         return res;
4903 }
4904
4905 /* Reduce allocated memory if we can, trying to get
4906  * the socket within its memory limits again.
4907  *
4908  * Return less than zero if we should start dropping frames
4909  * until the socket owning process reads some of the data
4910  * to stabilize the situation.
4911  */
4912 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk)
4913 {
4914         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4915
4916         SOCK_DEBUG(sk, "prune_queue: c=%x\n", tp->copied_seq);
4917
4918         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_PRUNECALLED);
4919
4920         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) >= sk->sk_rcvbuf)
4921                 tcp_clamp_window(sk);
4922         else if (sk_under_memory_pressure(sk))
4923                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, 4U * tp->advmss);
4924
4925         tcp_collapse_ofo_queue(sk);
4926         if (!skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue))
4927                 tcp_collapse(sk, &sk->sk_receive_queue,
4928                              skb_peek(&sk->sk_receive_queue),
4929                              NULL,
4930                              tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
4931         sk_mem_reclaim(sk);
4932
4933         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
4934                 return 0;
4935
4936         /* Collapsing did not help, destructive actions follow.
4937          * This must not ever occur. */
4938
4939         tcp_prune_ofo_queue(sk);
4940
4941         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
4942                 return 0;
4943
4944         /* If we are really being abused, tell the caller to silently
4945          * drop receive data on the floor.  It will get retransmitted
4946          * and hopefully then we'll have sufficient space.
4947          */
4948         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_RCVPRUNED);
4949
4950         /* Massive buffer overcommit. */
4951         tp->pred_flags = 0;
4952         return -1;
4953 }
4954
4955 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
4956  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
4957  * and if application hit its sndbuf limit recently.
4958  */
4959 void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
4960 {
4961         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4962
4963         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
4964             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
4965                 /* Limited by application or receiver window. */
4966                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
4967                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
4968                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
4969                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
4970                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
4971                 }
4972                 tp->snd_cwnd_used = 0;
4973         }
4974         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
4975 }
4976
4977 static bool tcp_should_expand_sndbuf(const struct sock *sk)
4978 {
4979         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4980
4981         /* If the user specified a specific send buffer setting, do
4982          * not modify it.
4983          */
4984         if (sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK)
4985                 return false;
4986
4987         /* If we are under global TCP memory pressure, do not expand.  */
4988         if (sk_under_memory_pressure(sk))
4989                 return false;
4990
4991         /* If we are under soft global TCP memory pressure, do not expand.  */
4992         if (sk_memory_allocated(sk) >= sk_prot_mem_limits(sk, 0))
4993                 return false;
4994
4995         /* If we filled the congestion window, do not expand.  */
4996         if (tp->packets_out >= tp->snd_cwnd)
4997                 return false;
4998
4999         return true;
5000 }
5001
5002 /* When incoming ACK allowed to free some skb from write_queue,
5003  * we remember this event in flag SOCK_QUEUE_SHRUNK and wake up socket
5004  * on the exit from tcp input handler.
5005  *
5006  * PROBLEM: sndbuf expansion does not work well with largesend.
5007  */
5008 static void tcp_new_space(struct sock *sk)
5009 {
5010         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5011
5012         if (tcp_should_expand_sndbuf(sk)) {
5013                 int sndmem = SKB_TRUESIZE(max_t(u32,
5014                                                 tp->rx_opt.mss_clamp,
5015                                                 tp->mss_cache) +
5016                                           MAX_TCP_HEADER);
5017                 int demanded = max_t(unsigned int, tp->snd_cwnd,
5018                                      tp->reordering + 1);
5019                 sndmem *= 2 * demanded;
5020                 if (sndmem > sk->sk_sndbuf)
5021                         sk->sk_sndbuf = min(sndmem, sysctl_tcp_wmem[2]);
5022                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
5023         }
5024
5025         sk->sk_write_space(sk);
5026 }
5027
5028 static void tcp_check_space(struct sock *sk)
5029 {
5030         if (sock_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK)) {
5031                 sock_reset_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
5032                 if (sk->sk_socket &&
5033                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags))
5034                         tcp_new_space(sk);
5035         }
5036 }
5037
5038 static inline void tcp_data_snd_check(struct sock *sk)
5039 {
5040         tcp_push_pending_frames(sk);
5041         tcp_check_space(sk);
5042 }
5043
5044 /*
5045  * Check if sending an ack is needed.
5046  */
5047 static void __tcp_ack_snd_check(struct sock *sk, int ofo_possible)
5048 {
5049         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5050
5051             /* More than one full frame received... */
5052         if (((tp->rcv_nxt - tp->rcv_wup) > inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss &&
5053              /* ... and right edge of window advances far enough.
5054               * (tcp_recvmsg() will send ACK otherwise). Or...
5055               */
5056              __tcp_select_window(sk) >= tp->rcv_wnd) ||
5057             /* We ACK each frame or... */
5058             tcp_in_quickack_mode(sk) ||
5059             /* We have out of order data. */
5060             (ofo_possible && skb_peek(&tp->out_of_order_queue))) {
5061                 /* Then ack it now */
5062                 tcp_send_ack(sk);
5063         } else {
5064                 /* Else, send delayed ack. */
5065                 tcp_send_delayed_ack(sk);
5066         }
5067 }
5068
5069 static inline void tcp_ack_snd_check(struct sock *sk)
5070 {
5071         if (!inet_csk_ack_scheduled(sk)) {
5072                 /* We sent a data segment already. */
5073                 return;
5074         }
5075         __tcp_ack_snd_check(sk, 1);
5076 }
5077
5078 /*
5079  *      This routine is only called when we have urgent data
5080  *      signaled. Its the 'slow' part of tcp_urg. It could be
5081  *      moved inline now as tcp_urg is only called from one
5082  *      place. We handle URGent data wrong. We have to - as
5083  *      BSD still doesn't use the correction from RFC961.
5084  *      For 1003.1g we should support a new option TCP_STDURG to permit
5085  *      either form (or just set the sysctl tcp_stdurg).
5086  */
5087
5088 static void tcp_check_urg(struct sock *sk, const struct tcphdr *th)
5089 {
5090         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5091         u32 ptr = ntohs(th->urg_ptr);
5092
5093         if (ptr && !sysctl_tcp_stdurg)
5094                 ptr--;
5095         ptr += ntohl(th->seq);
5096
5097         /* Ignore urgent data that we've already seen and read. */
5098         if (after(tp->copied_seq, ptr))
5099                 return;
5100
5101         /* Do not replay urg ptr.
5102          *
5103          * NOTE: interesting situation not covered by specs.
5104          * Misbehaving sender may send urg ptr, pointing to segment,
5105          * which we already have in ofo queue. We are not able to fetch
5106          * such data and will stay in TCP_URG_NOTYET until will be eaten
5107          * by recvmsg(). Seems, we are not obliged to handle such wicked
5108          * situations. But it is worth to think about possibility of some
5109          * DoSes using some hypothetical application level deadlock.
5110          */
5111         if (before(ptr, tp->rcv_nxt))
5112                 return;
5113
5114         /* Do we already have a newer (or duplicate) urgent pointer? */
5115         if (tp->urg_data && !after(ptr, tp->urg_seq))
5116                 return;
5117
5118         /* Tell the world about our new urgent pointer. */
5119         sk_send_sigurg(sk);
5120
5121         /* We may be adding urgent data when the last byte read was
5122          * urgent. To do this requires some care. We cannot just ignore
5123          * tp->copied_seq since we would read the last urgent byte again
5124          * as data, nor can we alter copied_seq until this data arrives
5125          * or we break the semantics of SIOCATMARK (and thus sockatmark())
5126          *
5127          * NOTE. Double Dutch. Rendering to plain English: author of comment
5128          * above did something sort of  send("A", MSG_OOB); send("B", MSG_OOB);
5129          * and expect that both A and B disappear from stream. This is _wrong_.
5130          * Though this happens in BSD with high probability, this is occasional.
5131          * Any application relying on this is buggy. Note also, that fix "works"
5132          * only in this artificial test. Insert some normal data between A and B and we will
5133          * decline of BSD again. Verdict: it is better to remove to trap
5134          * buggy users.
5135          */
5136         if (tp->urg_seq == tp->copied_seq && tp->urg_data &&
5137             !sock_flag(sk, SOCK_URGINLINE) && tp->copied_seq != tp->rcv_nxt) {
5138                 struct sk_buff *skb = skb_peek(&sk->sk_receive_queue);
5139                 tp->copied_seq++;
5140                 if (skb && !before(tp->copied_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5141                         __skb_unlink(skb, &sk->sk_receive_queue);
5142                         __kfree_skb(skb);
5143                 }
5144         }
5145
5146         tp->urg_data = TCP_URG_NOTYET;
5147         tp->urg_seq = ptr;
5148
5149         /* Disable header prediction. */
5150         tp->pred_flags = 0;
5151 }
5152
5153 /* This is the 'fast' part of urgent handling. */
5154 static void tcp_urg(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, const struct tcphdr *th)
5155 {
5156         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5157
5158         /* Check if we get a new urgent pointer - normally not. */
5159         if (th->urg)
5160                 tcp_check_urg(sk, th);
5161
5162         /* Do we wait for any urgent data? - normally not... */
5163         if (tp->urg_data == TCP_URG_NOTYET) {
5164                 u32 ptr = tp->urg_seq - ntohl(th->seq) + (th->doff * 4) -
5165                           th->syn;
5166
5167                 /* Is the urgent pointer pointing into this packet? */
5168                 if (ptr < skb->len) {
5169                         u8 tmp;
5170                         if (skb_copy_bits(skb, ptr, &tmp, 1))
5171                                 BUG();
5172                         tp->urg_data = TCP_URG_VALID | tmp;
5173                         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
5174                                 sk->sk_data_ready(sk, 0);
5175                 }
5176         }
5177 }
5178
5179 static int tcp_copy_to_iovec(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int hlen)
5180 {
5181         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5182         int chunk = skb->len - hlen;
5183         int err;
5184
5185         local_bh_enable();
5186         if (skb_csum_unnecessary(skb))
5187                 err = skb_copy_datagram_iovec(skb, hlen, tp->ucopy.iov, chunk);
5188         else
5189                 err = skb_copy_and_csum_datagram_iovec(skb, hlen,
5190                                                        tp->ucopy.iov);
5191
5192         if (!err) {
5193                 tp->ucopy.len -= chunk;
5194                 tp->copied_seq += chunk;
5195                 tcp_rcv_space_adjust(sk);
5196         }
5197
5198         local_bh_disable();
5199         return err;
5200 }
5201
5202 static __sum16 __tcp_checksum_complete_user(struct sock *sk,
5203                                             struct sk_buff *skb)
5204 {
5205         __sum16 result;
5206
5207         if (sock_owned_by_user(sk)) {
5208                 local_bh_enable();
5209                 result = __tcp_checksum_complete(skb);
5210                 local_bh_disable();
5211         } else {
5212                 result = __tcp_checksum_complete(skb);
5213         }
5214         return result;
5215 }
5216
5217 static inline bool tcp_checksum_complete_user(struct sock *sk,
5218                                              struct sk_buff *skb)
5219 {
5220         return !skb_csum_unnecessary(skb) &&
5221                __tcp_checksum_complete_user(sk, skb);
5222 }
5223
5224 #ifdef CONFIG_NET_DMA
5225 static bool tcp_dma_try_early_copy(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5226                                   int hlen)
5227 {
5228         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5229         int chunk = skb->len - hlen;
5230         int dma_cookie;
5231         bool copied_early = false;
5232
5233         if (tp->ucopy.wakeup)
5234                 return false;
5235
5236         if (!tp->ucopy.dma_chan && tp->ucopy.pinned_list)
5237                 tp->ucopy.dma_chan = net_dma_find_channel();
5238
5239         if (tp->ucopy.dma_chan && skb_csum_unnecessary(skb)) {
5240
5241                 dma_cookie = dma_skb_copy_datagram_iovec(tp->ucopy.dma_chan,
5242                                                          skb, hlen,
5243                                                          tp->ucopy.iov, chunk,
5244                                                          tp->ucopy.pinned_list);
5245
5246                 if (dma_cookie < 0)
5247                         goto out;
5248
5249                 tp->ucopy.dma_cookie = dma_cookie;
5250                 copied_early = true;
5251
5252                 tp->ucopy.len -= chunk;
5253                 tp->copied_seq += chunk;
5254                 tcp_rcv_space_adjust(sk);
5255
5256                 if ((tp->ucopy.len == 0) ||
5257                     (tcp_flag_word(tcp_hdr(skb)) & TCP_FLAG_PSH) ||
5258                     (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > (sk->sk_rcvbuf >> 1))) {
5259                         tp->ucopy.wakeup = 1;
5260                         sk->sk_data_ready(sk, 0);
5261                 }
5262         } else if (chunk > 0) {
5263                 tp->ucopy.wakeup = 1;
5264                 sk->sk_data_ready(sk, 0);
5265         }
5266 out:
5267         return copied_early;
5268 }
5269 #endif /* CONFIG_NET_DMA */
5270
5271 /* Does PAWS and seqno based validation of an incoming segment, flags will
5272  * play significant role here.
5273  */
5274 static bool tcp_validate_incoming(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5275                                   const struct tcphdr *th, int syn_inerr)
5276 {
5277         const u8 *hash_location;
5278         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5279
5280         /* RFC1323: H1. Apply PAWS check first. */
5281         if (tcp_fast_parse_options(skb, th, tp, &hash_location) &&
5282             tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5283             tcp_paws_discard(sk, skb)) {
5284                 if (!th->rst) {
5285                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSESTABREJECTED);
5286                         tcp_send_dupack(sk, skb);
5287                         goto discard;
5288                 }
5289                 /* Reset is accepted even if it did not pass PAWS. */
5290         }
5291
5292         /* Step 1: check sequence number */
5293         if (!tcp_sequence(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5294                 /* RFC793, page 37: "In all states except SYN-SENT, all reset
5295                  * (RST) segments are validated by checking their SEQ-fields."
5296                  * And page 69: "If an incoming segment is not acceptable,
5297                  * an acknowledgment should be sent in reply (unless the RST
5298                  * bit is set, if so drop the segment and return)".
5299                  */
5300                 if (!th->rst) {
5301                         if (th->syn)
5302                                 goto syn_challenge;
5303                         tcp_send_dupack(sk, skb);
5304                 }
5305                 goto discard;
5306         }
5307
5308         /* Step 2: check RST bit */
5309         if (th->rst) {
5310                 /* RFC 5961 3.2 :
5311                  * If sequence number exactly matches RCV.NXT, then
5312                  *     RESET the connection
5313                  * else
5314                  *     Send a challenge ACK
5315                  */
5316                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt)
5317                         tcp_reset(sk);
5318                 else
5319                         tcp_send_challenge_ack(sk);
5320                 goto discard;
5321         }
5322
5323         /* ts_recent update must be made after we are sure that the packet
5324          * is in window.
5325          */
5326         tcp_replace_ts_recent(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5327
5328         /* step 3: check security and precedence [ignored] */
5329
5330         /* step 4: Check for a SYN
5331          * RFC 5691 4.2 : Send a challenge ack
5332          */
5333         if (th->syn) {
5334 syn_challenge:
5335                 if (syn_inerr)
5336                         TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5337                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNCHALLENGE);
5338                 tcp_send_challenge_ack(sk);
5339                 goto discard;
5340         }
5341
5342         return true;
5343
5344 discard:
5345         __kfree_skb(skb);
5346         return false;
5347 }
5348
5349 /*
5350  *      TCP receive function for the ESTABLISHED state.
5351  *
5352  *      It is split into a fast path and a slow path. The fast path is
5353  *      disabled when:
5354  *      - A zero window was announced from us - zero window probing
5355  *        is only handled properly in the slow path.
5356  *      - Out of order segments arrived.
5357  *      - Urgent data is expected.
5358  *      - There is no buffer space left
5359  *      - Unexpected TCP flags/window values/header lengths are received
5360  *        (detected by checking the TCP header against pred_flags)
5361  *      - Data is sent in both directions. Fast path only supports pure senders
5362  *        or pure receivers (this means either the sequence number or the ack
5363  *        value must stay constant)
5364  *      - Unexpected TCP option.
5365  *
5366  *      When these conditions are not satisfied it drops into a standard
5367  *      receive procedure patterned after RFC793 to handle all cases.
5368  *      The first three cases are guaranteed by proper pred_flags setting,
5369  *      the rest is checked inline. Fast processing is turned on in
5370  *      tcp_data_queue when everything is OK.
5371  */
5372 int tcp_rcv_established(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5373                         const struct tcphdr *th, unsigned int len)
5374 {
5375         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5376
5377         if (unlikely(sk->sk_rx_dst == NULL))
5378                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5379         /*
5380          *      Header prediction.
5381          *      The code loosely follows the one in the famous
5382          *      "30 instruction TCP receive" Van Jacobson mail.
5383          *
5384          *      Van's trick is to deposit buffers into socket queue
5385          *      on a device interrupt, to call tcp_recv function
5386          *      on the receive process context and checksum and copy
5387          *      the buffer to user space. smart...
5388          *
5389          *      Our current scheme is not silly either but we take the
5390          *      extra cost of the net_bh soft interrupt processing...
5391          *      We do checksum and copy also but from device to kernel.
5392          */
5393
5394         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5395
5396         /*      pred_flags is 0xS?10 << 16 + snd_wnd
5397          *      if header_prediction is to be made
5398          *      'S' will always be tp->tcp_header_len >> 2
5399          *      '?' will be 0 for the fast path, otherwise pred_flags is 0 to
5400          *  turn it off (when there are holes in the receive
5401          *       space for instance)
5402          *      PSH flag is ignored.
5403          */
5404
5405         if ((tcp_flag_word(th) & TCP_HP_BITS) == tp->pred_flags &&
5406             TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt &&
5407             !after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt)) {
5408                 int tcp_header_len = tp->tcp_header_len;
5409
5410                 /* Timestamp header prediction: tcp_header_len
5411                  * is automatically equal to th->doff*4 due to pred_flags
5412                  * match.
5413                  */
5414
5415                 /* Check timestamp */
5416                 if (tcp_header_len == sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) {
5417                         /* No? Slow path! */
5418                         if (!tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
5419                                 goto slow_path;
5420
5421                         /* If PAWS failed, check it more carefully in slow path */
5422                         if ((s32)(tp->rx_opt.rcv_tsval - tp->rx_opt.ts_recent) < 0)
5423                                 goto slow_path;
5424
5425                         /* DO NOT update ts_recent here, if checksum fails
5426                          * and timestamp was corrupted part, it will result
5427                          * in a hung connection since we will drop all
5428                          * future packets due to the PAWS test.
5429                          */
5430                 }
5431
5432                 if (len <= tcp_header_len) {
5433                         /* Bulk data transfer: sender */
5434                         if (len == tcp_header_len) {
5435                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5436                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5437                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5438                                  */
5439                                 if (tcp_header_len ==
5440                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5441                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5442                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5443
5444                                 /* We know that such packets are checksummed
5445                                  * on entry.
5446                                  */
5447                                 tcp_ack(sk, skb, 0);
5448                                 __kfree_skb(skb);
5449                                 tcp_data_snd_check(sk);
5450                                 return 0;
5451                         } else { /* Header too small */
5452                                 TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5453                                 goto discard;
5454                         }
5455                 } else {
5456                         int eaten = 0;
5457                         int copied_early = 0;
5458                         bool fragstolen = false;
5459
5460                         if (tp->copied_seq == tp->rcv_nxt &&
5461                             len - tcp_header_len <= tp->ucopy.len) {
5462 #ifdef CONFIG_NET_DMA
5463                                 if (tp->ucopy.task == current &&
5464                                     sock_owned_by_user(sk) &&
5465                                     tcp_dma_try_early_copy(sk, skb, tcp_header_len)) {
5466                                         copied_early = 1;
5467                                         eaten = 1;
5468                                 }
5469 #endif
5470                                 if (tp->ucopy.task == current &&
5471                                     sock_owned_by_user(sk) && !copied_early) {
5472                                         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5473
5474                                         if (!tcp_copy_to_iovec(sk, skb, tcp_header_len))
5475                                                 eaten = 1;
5476                                 }
5477                                 if (eaten) {
5478                                         /* Predicted packet is in window by definition.
5479                                          * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5480                                          * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5481                                          */
5482                                         if (tcp_header_len ==
5483                                             (sizeof(struct tcphdr) +
5484                                              TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5485                                             tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5486                                                 tcp_store_ts_recent(tp);
5487
5488                                         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5489
5490                                         __skb_pull(skb, tcp_header_len);
5491                                         tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
5492                                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITSTOUSER);
5493                                 }
5494                                 if (copied_early)
5495                                         tcp_cleanup_rbuf(sk, skb->len);
5496                         }
5497                         if (!eaten) {
5498                                 if (tcp_checksum_complete_user(sk, skb))
5499                                         goto csum_error;
5500
5501                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5502                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5503                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5504                                  */
5505                                 if (tcp_header_len ==
5506                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5507                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5508                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5509
5510                                 tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5511
5512                                 if ((int)skb->truesize > sk->sk_forward_alloc)
5513                                         goto step5;
5514
5515                                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITS);
5516
5517                                 /* Bulk data transfer: receiver */
5518                                 eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, tcp_header_len,
5519                                                       &fragstolen);
5520                         }
5521
5522                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
5523
5524                         if (TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq != tp->snd_una) {
5525                                 /* Well, only one small jumplet in fast path... */
5526                                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_DATA);
5527                                 tcp_data_snd_check(sk);
5528                                 if (!inet_csk_ack_scheduled(sk))
5529                                         goto no_ack;
5530                         }
5531
5532                         if (!copied_early || tp->rcv_nxt != tp->rcv_wup)
5533                                 __tcp_ack_snd_check(sk, 0);
5534 no_ack:
5535 #ifdef CONFIG_NET_DMA
5536                         if (copied_early)
5537                                 __skb_queue_tail(&sk->sk_async_wait_queue, skb);
5538                         else
5539 #endif
5540                         if (eaten)
5541                                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
5542                         sk->sk_data_ready(sk, 0);
5543                         return 0;
5544                 }
5545         }
5546
5547 slow_path:
5548         if (len < (th->doff << 2) || tcp_checksum_complete_user(sk, skb))
5549                 goto csum_error;
5550
5551         /*
5552          *      Standard slow path.
5553          */
5554
5555         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 1))
5556                 return 0;
5557
5558 step5:
5559         if (th->ack && tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH) < 0)
5560                 goto discard;
5561
5562         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5563
5564         /* Process urgent data. */
5565         tcp_urg(sk, skb, th);
5566
5567         /* step 7: process the segment text */
5568         tcp_data_queue(sk, skb);
5569
5570         tcp_data_snd_check(sk);
5571         tcp_ack_snd_check(sk);
5572         return 0;
5573
5574 csum_error:
5575         TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5576
5577 discard:
5578         __kfree_skb(skb);
5579         return 0;
5580 }
5581 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_established);
5582
5583 void tcp_finish_connect(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5584 {
5585         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5586         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5587
5588         tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
5589
5590         if (skb != NULL) {
5591                 icsk->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5592                 security_inet_conn_established(sk, skb);
5593         }
5594
5595         /* Make sure socket is routed, for correct metrics.  */
5596         icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
5597
5598         tcp_init_metrics(sk);
5599
5600         tcp_init_congestion_control(sk);
5601
5602         /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data
5603          * packet.
5604          */
5605         tp->lsndtime = tcp_time_stamp;
5606
5607         tcp_init_buffer_space(sk);
5608
5609         if (sock_flag(sk, SOCK_KEEPOPEN))
5610                 inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, keepalive_time_when(tp));
5611
5612         if (!tp->rx_opt.snd_wscale)
5613                 __tcp_fast_path_on(tp, tp->snd_wnd);
5614         else
5615                 tp->pred_flags = 0;
5616
5617         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
5618                 sk->sk_state_change(sk);
5619                 sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
5620         }
5621 }
5622
5623 static bool tcp_rcv_fastopen_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *synack,
5624                                     struct tcp_fastopen_cookie *cookie)
5625 {
5626         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5627         struct sk_buff *data = tp->syn_data ? tcp_write_queue_head(sk) : NULL;
5628         u16 mss = tp->rx_opt.mss_clamp;
5629         bool syn_drop;
5630
5631         if (mss == tp->rx_opt.user_mss) {
5632                 struct tcp_options_received opt;
5633                 const u8 *hash_location;
5634
5635                 /* Get original SYNACK MSS value if user MSS sets mss_clamp */
5636                 tcp_clear_options(&opt);
5637                 opt.user_mss = opt.mss_clamp = 0;
5638                 tcp_parse_options(synack, &opt, &hash_location, 0, NULL);
5639                 mss = opt.mss_clamp;
5640         }
5641
5642         if (!tp->syn_fastopen)  /* Ignore an unsolicited cookie */
5643                 cookie->len = -1;
5644
5645         /* The SYN-ACK neither has cookie nor acknowledges the data. Presumably
5646          * the remote receives only the retransmitted (regular) SYNs: either
5647          * the original SYN-data or the corresponding SYN-ACK is lost.
5648          */
5649         syn_drop = (cookie->len <= 0 && data &&
5650                     inet_csk(sk)->icsk_retransmits);
5651
5652         tcp_fastopen_cache_set(sk, mss, cookie, syn_drop);
5653
5654         if (data) { /* Retransmit unacked data in SYN */
5655                 tcp_retransmit_skb(sk, data);
5656                 tcp_rearm_rto(sk);
5657                 return true;
5658         }
5659         tp->syn_data_acked = tp->syn_data;
5660         return false;
5661 }
5662
5663 static int tcp_rcv_synsent_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5664                                          const struct tcphdr *th, unsigned int len)
5665 {
5666         const u8 *hash_location;
5667         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5668         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5669         struct tcp_cookie_values *cvp = tp->cookie_values;
5670         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
5671         int saved_clamp = tp->rx_opt.mss_clamp;
5672
5673         tcp_parse_options(skb, &tp->rx_opt, &hash_location, 0, &foc);
5674
5675         if (th->ack) {
5676                 /* rfc793:
5677                  * "If the state is SYN-SENT then
5678                  *    first check the ACK bit
5679                  *      If the ACK bit is set
5680                  *        If SEG.ACK =< ISS, or SEG.ACK > SND.NXT, send
5681                  *        a reset (unless the RST bit is set, if so drop
5682                  *        the segment and return)"
5683                  */
5684                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_una) ||
5685                     after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt))
5686                         goto reset_and_undo;
5687
5688                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
5689                     !between(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp,
5690                              tcp_time_stamp)) {
5691                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSACTIVEREJECTED);
5692                         goto reset_and_undo;
5693                 }
5694
5695                 /* Now ACK is acceptable.
5696                  *
5697                  * "If the RST bit is set
5698                  *    If the ACK was acceptable then signal the user "error:
5699                  *    connection reset", drop the segment, enter CLOSED state,
5700                  *    delete TCB, and return."
5701                  */
5702
5703                 if (th->rst) {
5704                         tcp_reset(sk);
5705                         goto discard;
5706                 }
5707
5708                 /* rfc793:
5709                  *   "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5710                  *    drop the segment and return."
5711                  *
5712                  *    See note below!
5713                  *                                        --ANK(990513)
5714                  */
5715                 if (!th->syn)
5716                         goto discard_and_undo;
5717
5718                 /* rfc793:
5719                  *   "If the SYN bit is on ...
5720                  *    are acceptable then ...
5721                  *    (our SYN has been ACKed), change the connection
5722                  *    state to ESTABLISHED..."
5723                  */
5724
5725                 TCP_ECN_rcv_synack(tp, th);
5726
5727                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5728                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH);
5729
5730                 /* Ok.. it's good. Set up sequence numbers and
5731                  * move to established.
5732                  */
5733                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5734                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5735
5736                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5737                  * never scaled.
5738                  */
5739                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window);
5740
5741                 if (!tp->rx_opt.wscale_ok) {
5742                         tp->rx_opt.snd_wscale = tp->rx_opt.rcv_wscale = 0;
5743                         tp->window_clamp = min(tp->window_clamp, 65535U);
5744                 }
5745
5746                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5747                         tp->rx_opt.tstamp_ok       = 1;
5748                         tp->tcp_header_len =
5749                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5750                         tp->advmss          -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5751                         tcp_store_ts_recent(tp);
5752                 } else {
5753                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5754                 }
5755
5756                 if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_fack)
5757                         tcp_enable_fack(tp);
5758
5759                 tcp_mtup_init(sk);
5760                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5761                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5762
5763                 /* Remember, tcp_poll() does not lock socket!
5764                  * Change state from SYN-SENT only after copied_seq
5765                  * is initialized. */
5766                 tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
5767
5768                 if (cvp != NULL &&
5769                     cvp->cookie_pair_size > 0 &&
5770                     tp->rx_opt.cookie_plus > 0) {
5771                         int cookie_size = tp->rx_opt.cookie_plus
5772                                         - TCPOLEN_COOKIE_BASE;
5773                         int cookie_pair_size = cookie_size
5774                                              + cvp->cookie_desired;
5775
5776                         /* A cookie extension option was sent and returned.
5777                          * Note that each incoming SYNACK replaces the
5778                          * Responder cookie.  The initial exchange is most
5779                          * fragile, as protection against spoofing relies
5780                          * entirely upon the sequence and timestamp (above).
5781                          * This replacement strategy allows the correct pair to
5782                          * pass through, while any others will be filtered via
5783                          * Responder verification later.
5784                          */
5785                         if (sizeof(cvp->cookie_pair) >= cookie_pair_size) {
5786                                 memcpy(&cvp->cookie_pair[cvp->cookie_desired],
5787                                        hash_location, cookie_size);
5788                                 cvp->cookie_pair_size = cookie_pair_size;
5789                         }
5790                 }
5791
5792                 smp_mb();
5793
5794                 tcp_finish_connect(sk, skb);
5795
5796                 if ((tp->syn_fastopen || tp->syn_data) &&
5797                     tcp_rcv_fastopen_synack(sk, skb, &foc))
5798                         return -1;
5799
5800                 if (sk->sk_write_pending ||
5801                     icsk->icsk_accept_queue.rskq_defer_accept ||
5802                     icsk->icsk_ack.pingpong) {
5803                         /* Save one ACK. Data will be ready after
5804                          * several ticks, if write_pending is set.
5805                          *
5806                          * It may be deleted, but with this feature tcpdumps
5807                          * look so _wonderfully_ clever, that I was not able
5808                          * to stand against the temptation 8)     --ANK
5809                          */
5810                         inet_csk_schedule_ack(sk);
5811                         icsk->icsk_ack.lrcvtime = tcp_time_stamp;
5812                         tcp_enter_quickack_mode(sk);
5813                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
5814                                                   TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
5815
5816 discard:
5817                         __kfree_skb(skb);
5818                         return 0;
5819                 } else {
5820                         tcp_send_ack(sk);
5821                 }
5822                 return -1;
5823         }
5824
5825         /* No ACK in the segment */
5826
5827         if (th->rst) {
5828                 /* rfc793:
5829                  * "If the RST bit is set
5830                  *
5831                  *      Otherwise (no ACK) drop the segment and return."
5832                  */
5833
5834                 goto discard_and_undo;
5835         }
5836
5837         /* PAWS check. */
5838         if (tp->rx_opt.ts_recent_stamp && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5839             tcp_paws_reject(&tp->rx_opt, 0))
5840                 goto discard_and_undo;
5841
5842         if (th->syn) {
5843                 /* We see SYN without ACK. It is attempt of
5844                  * simultaneous connect with crossed SYNs.
5845                  * Particularly, it can be connect to self.
5846                  */
5847                 tcp_set_state(sk, TCP_SYN_RECV);
5848
5849                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5850                         tp->rx_opt.tstamp_ok = 1;
5851                         tcp_store_ts_recent(tp);
5852                         tp->tcp_header_len =
5853                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5854                 } else {
5855                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5856                 }
5857
5858                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5859                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5860
5861                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5862                  * never scaled.
5863                  */
5864                 tp->snd_wnd    = ntohs(th->window);
5865                 tp->snd_wl1    = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5866                 tp->max_window = tp->snd_wnd;
5867
5868                 TCP_ECN_rcv_syn(tp, th);
5869
5870                 tcp_mtup_init(sk);
5871                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5872                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5873
5874                 tcp_send_synack(sk);
5875 #if 0
5876                 /* Note, we could accept data and URG from this segment.
5877                  * There are no obstacles to make this (except that we must
5878                  * either change tcp_recvmsg() to prevent it from returning data
5879                  * before 3WHS completes per RFC793, or employ TCP Fast Open).
5880                  *
5881                  * However, if we ignore data in ACKless segments sometimes,
5882                  * we have no reasons to accept it sometimes.
5883                  * Also, seems the code doing it in step6 of tcp_rcv_state_process
5884                  * is not flawless. So, discard packet for sanity.
5885                  * Uncomment this return to process the data.
5886                  */
5887                 return -1;
5888 #else
5889                 goto discard;
5890 #endif
5891         }
5892         /* "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5893          * drop the segment and return."
5894          */
5895
5896 discard_and_undo:
5897         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5898         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
5899         goto discard;
5900
5901 reset_and_undo:
5902         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5903         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
5904         return 1;
5905 }
5906
5907 /*
5908  *      This function implements the receiving procedure of RFC 793 for
5909  *      all states except ESTABLISHED and TIME_WAIT.
5910  *      It's called from both tcp_v4_rcv and tcp_v6_rcv and should be
5911  *      address independent.
5912  */
5913
5914 int tcp_rcv_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5915                           const struct tcphdr *th, unsigned int len)
5916 {
5917         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5918         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5919         struct request_sock *req;
5920         int queued = 0;
5921
5922         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5923
5924         switch (sk->sk_state) {
5925         case TCP_CLOSE:
5926                 goto discard;
5927
5928         case TCP_LISTEN:
5929                 if (th->ack)
5930                         return 1;
5931
5932                 if (th->rst)
5933                         goto discard;
5934
5935                 if (th->syn) {
5936                         if (th->fin)
5937                                 goto discard;
5938                         if (icsk->icsk_af_ops->conn_request(sk, skb) < 0)
5939                                 return 1;
5940
5941                         /* Now we have several options: In theory there is
5942                          * nothing else in the frame. KA9Q has an option to
5943                          * send data with the syn, BSD accepts data with the
5944                          * syn up to the [to be] advertised window and
5945                          * Solaris 2.1 gives you a protocol error. For now
5946                          * we just ignore it, that fits the spec precisely
5947                          * and avoids incompatibilities. It would be nice in
5948                          * future to drop through and process the data.
5949                          *
5950                          * Now that TTCP is starting to be used we ought to
5951                          * queue this data.
5952                          * But, this leaves one open to an easy denial of
5953                          * service attack, and SYN cookies can't defend
5954                          * against this problem. So, we drop the data
5955                          * in the interest of security over speed unless
5956                          * it's still in use.
5957                          */
5958                         kfree_skb(skb);
5959                         return 0;
5960                 }
5961                 goto discard;
5962
5963         case TCP_SYN_SENT:
5964                 queued = tcp_rcv_synsent_state_process(sk, skb, th, len);
5965                 if (queued >= 0)
5966                         return queued;
5967
5968                 /* Do step6 onward by hand. */
5969                 tcp_urg(sk, skb, th);
5970                 __kfree_skb(skb);
5971                 tcp_data_snd_check(sk);
5972                 return 0;
5973         }
5974
5975         req = tp->fastopen_rsk;
5976         if (req != NULL) {
5977                 WARN_ON_ONCE(sk->sk_state != TCP_SYN_RECV &&
5978                     sk->sk_state != TCP_FIN_WAIT1);
5979
5980                 if (tcp_check_req(sk, skb, req, NULL, true) == NULL)
5981                         goto discard;
5982         }
5983         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 0))
5984                 return 0;
5985
5986         /* step 5: check the ACK field */
5987         if (th->ack) {
5988                 int acceptable = tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH) > 0;
5989
5990                 switch (sk->sk_state) {
5991                 case TCP_SYN_RECV:
5992                         if (acceptable) {
5993                                 /* Once we leave TCP_SYN_RECV, we no longer
5994                                  * need req so release it.
5995                                  */
5996                                 if (req) {
5997                                         tcp_synack_rtt_meas(sk, req);
5998                                         tp->total_retrans = req->num_retrans;
5999
6000                                         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
6001                                 } else {
6002                                         /* Make sure socket is routed, for
6003                                          * correct metrics.
6004                                          */
6005                                         icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
6006                                         tcp_init_congestion_control(sk);
6007
6008                                         tcp_mtup_init(sk);
6009                                         tcp_init_buffer_space(sk);
6010                                         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
6011                                 }
6012                                 smp_mb();
6013                                 tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
6014                                 sk->sk_state_change(sk);
6015
6016                                 /* Note, that this wakeup is only for marginal
6017                                  * crossed SYN case. Passively open sockets
6018                                  * are not waked up, because sk->sk_sleep ==
6019                                  * NULL and sk->sk_socket == NULL.
6020                                  */
6021                                 if (sk->sk_socket)
6022                                         sk_wake_async(sk,
6023                                                       SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
6024
6025                                 tp->snd_una = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
6026                                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window) <<
6027                                               tp->rx_opt.snd_wscale;
6028                                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
6029
6030                                 if (tp->rx_opt.tstamp_ok)
6031                                         tp->advmss -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6032
6033                                 if (req) {
6034                                         /* Re-arm the timer because data may
6035                                          * have been sent out. This is similar
6036                                          * to the regular data transmission case
6037                                          * when new data has just been ack'ed.
6038                                          *
6039                                          * (TFO) - we could try to be more
6040                                          * aggressive and retranmitting any data
6041                                          * sooner based on when they were sent
6042                                          * out.
6043                                          */
6044                                         tcp_rearm_rto(sk);
6045                                 } else
6046                                         tcp_init_metrics(sk);
6047
6048                                 /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on
6049                                  * first data packet.
6050                                  */
6051                                 tp->lsndtime = tcp_time_stamp;
6052
6053                                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6054                                 tcp_fast_path_on(tp);
6055                         } else {
6056                                 return 1;
6057                         }
6058                         break;
6059
6060                 case TCP_FIN_WAIT1:
6061                         /* If we enter the TCP_FIN_WAIT1 state and we are a
6062                          * Fast Open socket and this is the first acceptable
6063                          * ACK we have received, this would have acknowledged
6064                          * our SYNACK so stop the SYNACK timer.
6065                          */
6066                         if (req != NULL) {
6067                                 /* Return RST if ack_seq is invalid.
6068                                  * Note that RFC793 only says to generate a
6069                                  * DUPACK for it but for TCP Fast Open it seems
6070                                  * better to treat this case like TCP_SYN_RECV
6071                                  * above.
6072                                  */
6073                                 if (!acceptable)
6074                                         return 1;
6075                                 /* We no longer need the request sock. */
6076                                 reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
6077                                 tcp_rearm_rto(sk);
6078                         }
6079                         if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6080                                 struct dst_entry *dst;
6081
6082                                 tcp_set_state(sk, TCP_FIN_WAIT2);
6083                                 sk->sk_shutdown |= SEND_SHUTDOWN;
6084
6085                                 dst = __sk_dst_get(sk);
6086                                 if (dst)
6087                                         dst_confirm(dst);
6088
6089                                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
6090                                         /* Wake up lingering close() */
6091                                         sk->sk_state_change(sk);
6092                                 else {
6093                                         int tmo;
6094
6095                                         if (tp->linger2 < 0 ||
6096                                             (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6097                                              after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt))) {
6098                                                 tcp_done(sk);
6099                                                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6100                                                 return 1;
6101                                         }
6102
6103                                         tmo = tcp_fin_time(sk);
6104                                         if (tmo > TCP_TIMEWAIT_LEN) {
6105                                                 inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo - TCP_TIMEWAIT_LEN);
6106                                         } else if (th->fin || sock_owned_by_user(sk)) {
6107                                                 /* Bad case. We could lose such FIN otherwise.
6108                                                  * It is not a big problem, but it looks confusing
6109                                                  * and not so rare event. We still can lose it now,
6110                                                  * if it spins in bh_lock_sock(), but it is really
6111                                                  * marginal case.
6112                                                  */
6113                                                 inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo);
6114                                         } else {
6115                                                 tcp_time_wait(sk, TCP_FIN_WAIT2, tmo);
6116                                                 goto discard;
6117                                         }
6118                                 }
6119                         }
6120                         break;
6121
6122                 case TCP_CLOSING:
6123                         if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6124                                 tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
6125                                 goto discard;
6126                         }
6127                         break;
6128
6129                 case TCP_LAST_ACK:
6130                         if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6131                                 tcp_update_metrics(sk);
6132                                 tcp_done(sk);
6133                                 goto discard;
6134                         }
6135                         break;
6136                 }
6137         } else
6138                 goto discard;
6139
6140         /* step 6: check the URG bit */
6141         tcp_urg(sk, skb, th);
6142
6143         /* step 7: process the segment text */
6144         switch (sk->sk_state) {
6145         case TCP_CLOSE_WAIT:
6146         case TCP_CLOSING:
6147         case TCP_LAST_ACK:
6148                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
6149                         break;
6150         case TCP_FIN_WAIT1:
6151         case TCP_FIN_WAIT2:
6152                 /* RFC 793 says to queue data in these states,
6153                  * RFC 1122 says we MUST send a reset.
6154                  * BSD 4.4 also does reset.
6155                  */
6156                 if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN) {
6157                         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6158                             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6159                                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6160                                 tcp_reset(sk);
6161                                 return 1;
6162                         }
6163                 }
6164                 /* Fall through */
6165         case TCP_ESTABLISHED:
6166                 tcp_data_queue(sk, skb);
6167                 queued = 1;
6168                 break;
6169         }
6170
6171         /* tcp_data could move socket to TIME-WAIT */
6172         if (sk->sk_state != TCP_CLOSE) {
6173                 tcp_data_snd_check(sk);
6174                 tcp_ack_snd_check(sk);
6175         }
6176
6177         if (!queued) {
6178 discard:
6179                 __kfree_skb(skb);
6180         }
6181         return 0;
6182 }
6183 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_state_process);