tcp: add tcp_tsopt_ecr_before helper
[cascardo/linux.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 <linux/prefetch.h>
72 #include <net/dst.h>
73 #include <net/tcp.h>
74 #include <net/inet_common.h>
75 #include <linux/ipsec.h>
76 #include <asm/unaligned.h>
77 #include <linux/errqueue.h>
78
79 int sysctl_tcp_timestamps __read_mostly = 1;
80 int sysctl_tcp_window_scaling __read_mostly = 1;
81 int sysctl_tcp_sack __read_mostly = 1;
82 int sysctl_tcp_fack __read_mostly = 1;
83 int sysctl_tcp_reordering __read_mostly = TCP_FASTRETRANS_THRESH;
84 int sysctl_tcp_max_reordering __read_mostly = 300;
85 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_reordering);
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_min_rtt_wlen __read_mostly = 300;
99
100 int sysctl_tcp_thin_dupack __read_mostly;
101
102 int sysctl_tcp_moderate_rcvbuf __read_mostly = 1;
103 int sysctl_tcp_early_retrans __read_mostly = 3;
104 int sysctl_tcp_invalid_ratelimit __read_mostly = HZ/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_LOST_RETRANS       0x80 /* This ACK marks some retransmission lost */
114 #define FLAG_SLOWPATH           0x100 /* Do not skip RFC checks for window update.*/
115 #define FLAG_ORIG_SACK_ACKED    0x200 /* Never retransmitted data are (s)acked  */
116 #define FLAG_SND_UNA_ADVANCED   0x400 /* Snd_una was changed (!= FLAG_DATA_ACKED) */
117 #define FLAG_DSACKING_ACK       0x800 /* SACK blocks contained D-SACK info */
118 #define FLAG_SACK_RENEGING      0x2000 /* snd_una advanced to a sacked seq */
119 #define FLAG_UPDATE_TS_RECENT   0x4000 /* tcp_replace_ts_recent() */
120
121 #define FLAG_ACKED              (FLAG_DATA_ACKED|FLAG_SYN_ACKED)
122 #define FLAG_NOT_DUP            (FLAG_DATA|FLAG_WIN_UPDATE|FLAG_ACKED)
123 #define FLAG_CA_ALERT           (FLAG_DATA_SACKED|FLAG_ECE)
124 #define FLAG_FORWARD_PROGRESS   (FLAG_ACKED|FLAG_DATA_SACKED)
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 bool tcp_in_quickack_mode(struct sock *sk)
202 {
203         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
204         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
205
206         return (dst && dst_metric(dst, RTAX_QUICKACK)) ||
207                 (icsk->icsk_ack.quick && !icsk->icsk_ack.pingpong);
208 }
209
210 static void tcp_ecn_queue_cwr(struct tcp_sock *tp)
211 {
212         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
213                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_QUEUE_CWR;
214 }
215
216 static void tcp_ecn_accept_cwr(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
217 {
218         if (tcp_hdr(skb)->cwr)
219                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
220 }
221
222 static void tcp_ecn_withdraw_cwr(struct tcp_sock *tp)
223 {
224         tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
225 }
226
227 static void __tcp_ecn_check_ce(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
228 {
229         switch (TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield & INET_ECN_MASK) {
230         case INET_ECN_NOT_ECT:
231                 /* Funny extension: if ECT is not set on a segment,
232                  * and we already seen ECT on a previous segment,
233                  * it is probably a retransmit.
234                  */
235                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_SEEN)
236                         tcp_enter_quickack_mode((struct sock *)tp);
237                 break;
238         case INET_ECN_CE:
239                 if (tcp_ca_needs_ecn((struct sock *)tp))
240                         tcp_ca_event((struct sock *)tp, CA_EVENT_ECN_IS_CE);
241
242                 if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)) {
243                         /* Better not delay acks, sender can have a very low cwnd */
244                         tcp_enter_quickack_mode((struct sock *)tp);
245                         tp->ecn_flags |= TCP_ECN_DEMAND_CWR;
246                 }
247                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
248                 break;
249         default:
250                 if (tcp_ca_needs_ecn((struct sock *)tp))
251                         tcp_ca_event((struct sock *)tp, CA_EVENT_ECN_NO_CE);
252                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
253                 break;
254         }
255 }
256
257 static void tcp_ecn_check_ce(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
258 {
259         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
260                 __tcp_ecn_check_ce(tp, skb);
261 }
262
263 static void tcp_ecn_rcv_synack(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
264 {
265         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || th->cwr))
266                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
267 }
268
269 static void tcp_ecn_rcv_syn(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
270 {
271         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || !th->cwr))
272                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
273 }
274
275 static bool tcp_ecn_rcv_ecn_echo(const struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
276 {
277         if (th->ece && !th->syn && (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
278                 return true;
279         return false;
280 }
281
282 /* Buffer size and advertised window tuning.
283  *
284  * 1. Tuning sk->sk_sndbuf, when connection enters established state.
285  */
286
287 static void tcp_sndbuf_expand(struct sock *sk)
288 {
289         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
290         int sndmem, per_mss;
291         u32 nr_segs;
292
293         /* Worst case is non GSO/TSO : each frame consumes one skb
294          * and skb->head is kmalloced using power of two area of memory
295          */
296         per_mss = max_t(u32, tp->rx_opt.mss_clamp, tp->mss_cache) +
297                   MAX_TCP_HEADER +
298                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct skb_shared_info));
299
300         per_mss = roundup_pow_of_two(per_mss) +
301                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct sk_buff));
302
303         nr_segs = max_t(u32, TCP_INIT_CWND, tp->snd_cwnd);
304         nr_segs = max_t(u32, nr_segs, tp->reordering + 1);
305
306         /* Fast Recovery (RFC 5681 3.2) :
307          * Cubic needs 1.7 factor, rounded to 2 to include
308          * extra cushion (application might react slowly to POLLOUT)
309          */
310         sndmem = 2 * nr_segs * per_mss;
311
312         if (sk->sk_sndbuf < sndmem)
313                 sk->sk_sndbuf = min(sndmem, sysctl_tcp_wmem[2]);
314 }
315
316 /* 2. Tuning advertised window (window_clamp, rcv_ssthresh)
317  *
318  * All tcp_full_space() is split to two parts: "network" buffer, allocated
319  * forward and advertised in receiver window (tp->rcv_wnd) and
320  * "application buffer", required to isolate scheduling/application
321  * latencies from network.
322  * window_clamp is maximal advertised window. It can be less than
323  * tcp_full_space(), in this case tcp_full_space() - window_clamp
324  * is reserved for "application" buffer. The less window_clamp is
325  * the smoother our behaviour from viewpoint of network, but the lower
326  * throughput and the higher sensitivity of the connection to losses. 8)
327  *
328  * rcv_ssthresh is more strict window_clamp used at "slow start"
329  * phase to predict further behaviour of this connection.
330  * It is used for two goals:
331  * - to enforce header prediction at sender, even when application
332  *   requires some significant "application buffer". It is check #1.
333  * - to prevent pruning of receive queue because of misprediction
334  *   of receiver window. Check #2.
335  *
336  * The scheme does not work when sender sends good segments opening
337  * window and then starts to feed us spaghetti. But it should work
338  * in common situations. Otherwise, we have to rely on queue collapsing.
339  */
340
341 /* Slow part of check#2. */
342 static int __tcp_grow_window(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
343 {
344         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
345         /* Optimize this! */
346         int truesize = tcp_win_from_space(skb->truesize) >> 1;
347         int window = tcp_win_from_space(sysctl_tcp_rmem[2]) >> 1;
348
349         while (tp->rcv_ssthresh <= window) {
350                 if (truesize <= skb->len)
351                         return 2 * inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss;
352
353                 truesize >>= 1;
354                 window >>= 1;
355         }
356         return 0;
357 }
358
359 static void tcp_grow_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
360 {
361         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
362
363         /* Check #1 */
364         if (tp->rcv_ssthresh < tp->window_clamp &&
365             (int)tp->rcv_ssthresh < tcp_space(sk) &&
366             !tcp_under_memory_pressure(sk)) {
367                 int incr;
368
369                 /* Check #2. Increase window, if skb with such overhead
370                  * will fit to rcvbuf in future.
371                  */
372                 if (tcp_win_from_space(skb->truesize) <= skb->len)
373                         incr = 2 * tp->advmss;
374                 else
375                         incr = __tcp_grow_window(sk, skb);
376
377                 if (incr) {
378                         incr = max_t(int, incr, 2 * skb->len);
379                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh + incr,
380                                                tp->window_clamp);
381                         inet_csk(sk)->icsk_ack.quick |= 1;
382                 }
383         }
384 }
385
386 /* 3. Tuning rcvbuf, when connection enters established state. */
387 static void tcp_fixup_rcvbuf(struct sock *sk)
388 {
389         u32 mss = tcp_sk(sk)->advmss;
390         int rcvmem;
391
392         rcvmem = 2 * SKB_TRUESIZE(mss + MAX_TCP_HEADER) *
393                  tcp_default_init_rwnd(mss);
394
395         /* Dynamic Right Sizing (DRS) has 2 to 3 RTT latency
396          * Allow enough cushion so that sender is not limited by our window
397          */
398         if (sysctl_tcp_moderate_rcvbuf)
399                 rcvmem <<= 2;
400
401         if (sk->sk_rcvbuf < rcvmem)
402                 sk->sk_rcvbuf = min(rcvmem, sysctl_tcp_rmem[2]);
403 }
404
405 /* 4. Try to fixup all. It is made immediately after connection enters
406  *    established state.
407  */
408 void tcp_init_buffer_space(struct sock *sk)
409 {
410         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
411         int maxwin;
412
413         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK))
414                 tcp_fixup_rcvbuf(sk);
415         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK))
416                 tcp_sndbuf_expand(sk);
417
418         tp->rcvq_space.space = tp->rcv_wnd;
419         tp->rcvq_space.time = tcp_time_stamp;
420         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
421
422         maxwin = tcp_full_space(sk);
423
424         if (tp->window_clamp >= maxwin) {
425                 tp->window_clamp = maxwin;
426
427                 if (sysctl_tcp_app_win && maxwin > 4 * tp->advmss)
428                         tp->window_clamp = max(maxwin -
429                                                (maxwin >> sysctl_tcp_app_win),
430                                                4 * tp->advmss);
431         }
432
433         /* Force reservation of one segment. */
434         if (sysctl_tcp_app_win &&
435             tp->window_clamp > 2 * tp->advmss &&
436             tp->window_clamp + tp->advmss > maxwin)
437                 tp->window_clamp = max(2 * tp->advmss, maxwin - tp->advmss);
438
439         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, tp->window_clamp);
440         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
441 }
442
443 /* 5. Recalculate window clamp after socket hit its memory bounds. */
444 static void tcp_clamp_window(struct sock *sk)
445 {
446         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
447         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
448
449         icsk->icsk_ack.quick = 0;
450
451         if (sk->sk_rcvbuf < sysctl_tcp_rmem[2] &&
452             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK) &&
453             !tcp_under_memory_pressure(sk) &&
454             sk_memory_allocated(sk) < sk_prot_mem_limits(sk, 0)) {
455                 sk->sk_rcvbuf = min(atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc),
456                                     sysctl_tcp_rmem[2]);
457         }
458         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf)
459                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->window_clamp, 2U * tp->advmss);
460 }
461
462 /* Initialize RCV_MSS value.
463  * RCV_MSS is an our guess about MSS used by the peer.
464  * We haven't any direct information about the MSS.
465  * It's better to underestimate the RCV_MSS rather than overestimate.
466  * Overestimations make us ACKing less frequently than needed.
467  * Underestimations are more easy to detect and fix by tcp_measure_rcv_mss().
468  */
469 void tcp_initialize_rcv_mss(struct sock *sk)
470 {
471         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
472         unsigned int hint = min_t(unsigned int, tp->advmss, tp->mss_cache);
473
474         hint = min(hint, tp->rcv_wnd / 2);
475         hint = min(hint, TCP_MSS_DEFAULT);
476         hint = max(hint, TCP_MIN_MSS);
477
478         inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss = hint;
479 }
480 EXPORT_SYMBOL(tcp_initialize_rcv_mss);
481
482 /* Receiver "autotuning" code.
483  *
484  * The algorithm for RTT estimation w/o timestamps is based on
485  * Dynamic Right-Sizing (DRS) by Wu Feng and Mike Fisk of LANL.
486  * <http://public.lanl.gov/radiant/pubs.html#DRS>
487  *
488  * More detail on this code can be found at
489  * <http://staff.psc.edu/jheffner/>,
490  * though this reference is out of date.  A new paper
491  * is pending.
492  */
493 static void tcp_rcv_rtt_update(struct tcp_sock *tp, u32 sample, int win_dep)
494 {
495         u32 new_sample = tp->rcv_rtt_est.rtt;
496         long m = sample;
497
498         if (m == 0)
499                 m = 1;
500
501         if (new_sample != 0) {
502                 /* If we sample in larger samples in the non-timestamp
503                  * case, we could grossly overestimate the RTT especially
504                  * with chatty applications or bulk transfer apps which
505                  * are stalled on filesystem I/O.
506                  *
507                  * Also, since we are only going for a minimum in the
508                  * non-timestamp case, we do not smooth things out
509                  * else with timestamps disabled convergence takes too
510                  * long.
511                  */
512                 if (!win_dep) {
513                         m -= (new_sample >> 3);
514                         new_sample += m;
515                 } else {
516                         m <<= 3;
517                         if (m < new_sample)
518                                 new_sample = m;
519                 }
520         } else {
521                 /* No previous measure. */
522                 new_sample = m << 3;
523         }
524
525         if (tp->rcv_rtt_est.rtt != new_sample)
526                 tp->rcv_rtt_est.rtt = new_sample;
527 }
528
529 static inline void tcp_rcv_rtt_measure(struct tcp_sock *tp)
530 {
531         if (tp->rcv_rtt_est.time == 0)
532                 goto new_measure;
533         if (before(tp->rcv_nxt, tp->rcv_rtt_est.seq))
534                 return;
535         tcp_rcv_rtt_update(tp, tcp_time_stamp - tp->rcv_rtt_est.time, 1);
536
537 new_measure:
538         tp->rcv_rtt_est.seq = tp->rcv_nxt + tp->rcv_wnd;
539         tp->rcv_rtt_est.time = tcp_time_stamp;
540 }
541
542 static inline void tcp_rcv_rtt_measure_ts(struct sock *sk,
543                                           const struct sk_buff *skb)
544 {
545         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
546         if (tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
547             (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq -
548              TCP_SKB_CB(skb)->seq >= inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss))
549                 tcp_rcv_rtt_update(tp, tcp_time_stamp - tp->rx_opt.rcv_tsecr, 0);
550 }
551
552 /*
553  * This function should be called every time data is copied to user space.
554  * It calculates the appropriate TCP receive buffer space.
555  */
556 void tcp_rcv_space_adjust(struct sock *sk)
557 {
558         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
559         int time;
560         int copied;
561
562         time = tcp_time_stamp - tp->rcvq_space.time;
563         if (time < (tp->rcv_rtt_est.rtt >> 3) || tp->rcv_rtt_est.rtt == 0)
564                 return;
565
566         /* Number of bytes copied to user in last RTT */
567         copied = tp->copied_seq - tp->rcvq_space.seq;
568         if (copied <= tp->rcvq_space.space)
569                 goto new_measure;
570
571         /* A bit of theory :
572          * copied = bytes received in previous RTT, our base window
573          * To cope with packet losses, we need a 2x factor
574          * To cope with slow start, and sender growing its cwin by 100 %
575          * every RTT, we need a 4x factor, because the ACK we are sending
576          * now is for the next RTT, not the current one :
577          * <prev RTT . ><current RTT .. ><next RTT .... >
578          */
579
580         if (sysctl_tcp_moderate_rcvbuf &&
581             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK)) {
582                 int rcvwin, rcvmem, rcvbuf;
583
584                 /* minimal window to cope with packet losses, assuming
585                  * steady state. Add some cushion because of small variations.
586                  */
587                 rcvwin = (copied << 1) + 16 * tp->advmss;
588
589                 /* If rate increased by 25%,
590                  *      assume slow start, rcvwin = 3 * copied
591                  * If rate increased by 50%,
592                  *      assume sender can use 2x growth, rcvwin = 4 * copied
593                  */
594                 if (copied >=
595                     tp->rcvq_space.space + (tp->rcvq_space.space >> 2)) {
596                         if (copied >=
597                             tp->rcvq_space.space + (tp->rcvq_space.space >> 1))
598                                 rcvwin <<= 1;
599                         else
600                                 rcvwin += (rcvwin >> 1);
601                 }
602
603                 rcvmem = SKB_TRUESIZE(tp->advmss + MAX_TCP_HEADER);
604                 while (tcp_win_from_space(rcvmem) < tp->advmss)
605                         rcvmem += 128;
606
607                 rcvbuf = min(rcvwin / tp->advmss * rcvmem, sysctl_tcp_rmem[2]);
608                 if (rcvbuf > sk->sk_rcvbuf) {
609                         sk->sk_rcvbuf = rcvbuf;
610
611                         /* Make the window clamp follow along.  */
612                         tp->window_clamp = rcvwin;
613                 }
614         }
615         tp->rcvq_space.space = copied;
616
617 new_measure:
618         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
619         tp->rcvq_space.time = tcp_time_stamp;
620 }
621
622 /* There is something which you must keep in mind when you analyze the
623  * behavior of the tp->ato delayed ack timeout interval.  When a
624  * connection starts up, we want to ack as quickly as possible.  The
625  * problem is that "good" TCP's do slow start at the beginning of data
626  * transmission.  The means that until we send the first few ACK's the
627  * sender will sit on his end and only queue most of his data, because
628  * he can only send snd_cwnd unacked packets at any given time.  For
629  * each ACK we send, he increments snd_cwnd and transmits more of his
630  * queue.  -DaveM
631  */
632 static void tcp_event_data_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
633 {
634         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
635         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
636         u32 now;
637
638         inet_csk_schedule_ack(sk);
639
640         tcp_measure_rcv_mss(sk, skb);
641
642         tcp_rcv_rtt_measure(tp);
643
644         now = tcp_time_stamp;
645
646         if (!icsk->icsk_ack.ato) {
647                 /* The _first_ data packet received, initialize
648                  * delayed ACK engine.
649                  */
650                 tcp_incr_quickack(sk);
651                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
652         } else {
653                 int m = now - icsk->icsk_ack.lrcvtime;
654
655                 if (m <= TCP_ATO_MIN / 2) {
656                         /* The fastest case is the first. */
657                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + TCP_ATO_MIN / 2;
658                 } else if (m < icsk->icsk_ack.ato) {
659                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + m;
660                         if (icsk->icsk_ack.ato > icsk->icsk_rto)
661                                 icsk->icsk_ack.ato = icsk->icsk_rto;
662                 } else if (m > icsk->icsk_rto) {
663                         /* Too long gap. Apparently sender failed to
664                          * restart window, so that we send ACKs quickly.
665                          */
666                         tcp_incr_quickack(sk);
667                         sk_mem_reclaim(sk);
668                 }
669         }
670         icsk->icsk_ack.lrcvtime = now;
671
672         tcp_ecn_check_ce(tp, skb);
673
674         if (skb->len >= 128)
675                 tcp_grow_window(sk, skb);
676 }
677
678 /* Called to compute a smoothed rtt estimate. The data fed to this
679  * routine either comes from timestamps, or from segments that were
680  * known _not_ to have been retransmitted [see Karn/Partridge
681  * Proceedings SIGCOMM 87]. The algorithm is from the SIGCOMM 88
682  * piece by Van Jacobson.
683  * NOTE: the next three routines used to be one big routine.
684  * To save cycles in the RFC 1323 implementation it was better to break
685  * it up into three procedures. -- erics
686  */
687 static void tcp_rtt_estimator(struct sock *sk, long mrtt_us)
688 {
689         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
690         long m = mrtt_us; /* RTT */
691         u32 srtt = tp->srtt_us;
692
693         /*      The following amusing code comes from Jacobson's
694          *      article in SIGCOMM '88.  Note that rtt and mdev
695          *      are scaled versions of rtt and mean deviation.
696          *      This is designed to be as fast as possible
697          *      m stands for "measurement".
698          *
699          *      On a 1990 paper the rto value is changed to:
700          *      RTO = rtt + 4 * mdev
701          *
702          * Funny. This algorithm seems to be very broken.
703          * These formulae increase RTO, when it should be decreased, increase
704          * too slowly, when it should be increased quickly, decrease too quickly
705          * etc. I guess in BSD RTO takes ONE value, so that it is absolutely
706          * does not matter how to _calculate_ it. Seems, it was trap
707          * that VJ failed to avoid. 8)
708          */
709         if (srtt != 0) {
710                 m -= (srtt >> 3);       /* m is now error in rtt est */
711                 srtt += m;              /* rtt = 7/8 rtt + 1/8 new */
712                 if (m < 0) {
713                         m = -m;         /* m is now abs(error) */
714                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
715                         /* This is similar to one of Eifel findings.
716                          * Eifel blocks mdev updates when rtt decreases.
717                          * This solution is a bit different: we use finer gain
718                          * for mdev in this case (alpha*beta).
719                          * Like Eifel it also prevents growth of rto,
720                          * but also it limits too fast rto decreases,
721                          * happening in pure Eifel.
722                          */
723                         if (m > 0)
724                                 m >>= 3;
725                 } else {
726                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
727                 }
728                 tp->mdev_us += m;               /* mdev = 3/4 mdev + 1/4 new */
729                 if (tp->mdev_us > tp->mdev_max_us) {
730                         tp->mdev_max_us = tp->mdev_us;
731                         if (tp->mdev_max_us > tp->rttvar_us)
732                                 tp->rttvar_us = tp->mdev_max_us;
733                 }
734                 if (after(tp->snd_una, tp->rtt_seq)) {
735                         if (tp->mdev_max_us < tp->rttvar_us)
736                                 tp->rttvar_us -= (tp->rttvar_us - tp->mdev_max_us) >> 2;
737                         tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
738                         tp->mdev_max_us = tcp_rto_min_us(sk);
739                 }
740         } else {
741                 /* no previous measure. */
742                 srtt = m << 3;          /* take the measured time to be rtt */
743                 tp->mdev_us = m << 1;   /* make sure rto = 3*rtt */
744                 tp->rttvar_us = max(tp->mdev_us, tcp_rto_min_us(sk));
745                 tp->mdev_max_us = tp->rttvar_us;
746                 tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
747         }
748         tp->srtt_us = max(1U, srtt);
749 }
750
751 /* Set the sk_pacing_rate to allow proper sizing of TSO packets.
752  * Note: TCP stack does not yet implement pacing.
753  * FQ packet scheduler can be used to implement cheap but effective
754  * TCP pacing, to smooth the burst on large writes when packets
755  * in flight is significantly lower than cwnd (or rwin)
756  */
757 int sysctl_tcp_pacing_ss_ratio __read_mostly = 200;
758 int sysctl_tcp_pacing_ca_ratio __read_mostly = 120;
759
760 static void tcp_update_pacing_rate(struct sock *sk)
761 {
762         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
763         u64 rate;
764
765         /* set sk_pacing_rate to 200 % of current rate (mss * cwnd / srtt) */
766         rate = (u64)tp->mss_cache * ((USEC_PER_SEC / 100) << 3);
767
768         /* current rate is (cwnd * mss) / srtt
769          * In Slow Start [1], set sk_pacing_rate to 200 % the current rate.
770          * In Congestion Avoidance phase, set it to 120 % the current rate.
771          *
772          * [1] : Normal Slow Start condition is (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh)
773          *       If snd_cwnd >= (tp->snd_ssthresh / 2), we are approaching
774          *       end of slow start and should slow down.
775          */
776         if (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh / 2)
777                 rate *= sysctl_tcp_pacing_ss_ratio;
778         else
779                 rate *= sysctl_tcp_pacing_ca_ratio;
780
781         rate *= max(tp->snd_cwnd, tp->packets_out);
782
783         if (likely(tp->srtt_us))
784                 do_div(rate, tp->srtt_us);
785
786         /* ACCESS_ONCE() is needed because sch_fq fetches sk_pacing_rate
787          * without any lock. We want to make sure compiler wont store
788          * intermediate values in this location.
789          */
790         ACCESS_ONCE(sk->sk_pacing_rate) = min_t(u64, rate,
791                                                 sk->sk_max_pacing_rate);
792 }
793
794 /* Calculate rto without backoff.  This is the second half of Van Jacobson's
795  * routine referred to above.
796  */
797 static void tcp_set_rto(struct sock *sk)
798 {
799         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
800         /* Old crap is replaced with new one. 8)
801          *
802          * More seriously:
803          * 1. If rtt variance happened to be less 50msec, it is hallucination.
804          *    It cannot be less due to utterly erratic ACK generation made
805          *    at least by solaris and freebsd. "Erratic ACKs" has _nothing_
806          *    to do with delayed acks, because at cwnd>2 true delack timeout
807          *    is invisible. Actually, Linux-2.4 also generates erratic
808          *    ACKs in some circumstances.
809          */
810         inet_csk(sk)->icsk_rto = __tcp_set_rto(tp);
811
812         /* 2. Fixups made earlier cannot be right.
813          *    If we do not estimate RTO correctly without them,
814          *    all the algo is pure shit and should be replaced
815          *    with correct one. It is exactly, which we pretend to do.
816          */
817
818         /* NOTE: clamping at TCP_RTO_MIN is not required, current algo
819          * guarantees that rto is higher.
820          */
821         tcp_bound_rto(sk);
822 }
823
824 __u32 tcp_init_cwnd(const struct tcp_sock *tp, const struct dst_entry *dst)
825 {
826         __u32 cwnd = (dst ? dst_metric(dst, RTAX_INITCWND) : 0);
827
828         if (!cwnd)
829                 cwnd = TCP_INIT_CWND;
830         return min_t(__u32, cwnd, tp->snd_cwnd_clamp);
831 }
832
833 /*
834  * Packet counting of FACK is based on in-order assumptions, therefore TCP
835  * disables it when reordering is detected
836  */
837 void tcp_disable_fack(struct tcp_sock *tp)
838 {
839         /* RFC3517 uses different metric in lost marker => reset on change */
840         if (tcp_is_fack(tp))
841                 tp->lost_skb_hint = NULL;
842         tp->rx_opt.sack_ok &= ~TCP_FACK_ENABLED;
843 }
844
845 /* Take a notice that peer is sending D-SACKs */
846 static void tcp_dsack_seen(struct tcp_sock *tp)
847 {
848         tp->rx_opt.sack_ok |= TCP_DSACK_SEEN;
849 }
850
851 static void tcp_update_reordering(struct sock *sk, const int metric,
852                                   const int ts)
853 {
854         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
855         if (metric > tp->reordering) {
856                 int mib_idx;
857
858                 tp->reordering = min(sysctl_tcp_max_reordering, metric);
859
860                 /* This exciting event is worth to be remembered. 8) */
861                 if (ts)
862                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPTSREORDER;
863                 else if (tcp_is_reno(tp))
864                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENOREORDER;
865                 else if (tcp_is_fack(tp))
866                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFACKREORDER;
867                 else
868                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKREORDER;
869
870                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
871 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
872                 pr_debug("Disorder%d %d %u f%u s%u rr%d\n",
873                          tp->rx_opt.sack_ok, inet_csk(sk)->icsk_ca_state,
874                          tp->reordering,
875                          tp->fackets_out,
876                          tp->sacked_out,
877                          tp->undo_marker ? tp->undo_retrans : 0);
878 #endif
879                 tcp_disable_fack(tp);
880         }
881
882         if (metric > 0)
883                 tcp_disable_early_retrans(tp);
884 }
885
886 /* This must be called before lost_out is incremented */
887 static void tcp_verify_retransmit_hint(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
888 {
889         if (!tp->retransmit_skb_hint ||
890             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
891                    TCP_SKB_CB(tp->retransmit_skb_hint)->seq))
892                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
893
894         if (!tp->lost_out ||
895             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->retransmit_high))
896                 tp->retransmit_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
897 }
898
899 static void tcp_skb_mark_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
900 {
901         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
902                 tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
903
904                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
905                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
906         }
907 }
908
909 static void tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(struct tcp_sock *tp,
910                                             struct sk_buff *skb)
911 {
912         tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
913
914         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
915                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
916                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
917         }
918 }
919
920 /* This procedure tags the retransmission queue when SACKs arrive.
921  *
922  * We have three tag bits: SACKED(S), RETRANS(R) and LOST(L).
923  * Packets in queue with these bits set are counted in variables
924  * sacked_out, retrans_out and lost_out, correspondingly.
925  *
926  * Valid combinations are:
927  * Tag  InFlight        Description
928  * 0    1               - orig segment is in flight.
929  * S    0               - nothing flies, orig reached receiver.
930  * L    0               - nothing flies, orig lost by net.
931  * R    2               - both orig and retransmit are in flight.
932  * L|R  1               - orig is lost, retransmit is in flight.
933  * S|R  1               - orig reached receiver, retrans is still in flight.
934  * (L|S|R is logically valid, it could occur when L|R is sacked,
935  *  but it is equivalent to plain S and code short-curcuits it to S.
936  *  L|S is logically invalid, it would mean -1 packet in flight 8))
937  *
938  * These 6 states form finite state machine, controlled by the following events:
939  * 1. New ACK (+SACK) arrives. (tcp_sacktag_write_queue())
940  * 2. Retransmission. (tcp_retransmit_skb(), tcp_xmit_retransmit_queue())
941  * 3. Loss detection event of two flavors:
942  *      A. Scoreboard estimator decided the packet is lost.
943  *         A'. Reno "three dupacks" marks head of queue lost.
944  *         A''. Its FACK modification, head until snd.fack is lost.
945  *      B. SACK arrives sacking SND.NXT at the moment, when the
946  *         segment was retransmitted.
947  * 4. D-SACK added new rule: D-SACK changes any tag to S.
948  *
949  * It is pleasant to note, that state diagram turns out to be commutative,
950  * so that we are allowed not to be bothered by order of our actions,
951  * when multiple events arrive simultaneously. (see the function below).
952  *
953  * Reordering detection.
954  * --------------------
955  * Reordering metric is maximal distance, which a packet can be displaced
956  * in packet stream. With SACKs we can estimate it:
957  *
958  * 1. SACK fills old hole and the corresponding segment was not
959  *    ever retransmitted -> reordering. Alas, we cannot use it
960  *    when segment was retransmitted.
961  * 2. The last flaw is solved with D-SACK. D-SACK arrives
962  *    for retransmitted and already SACKed segment -> reordering..
963  * Both of these heuristics are not used in Loss state, when we cannot
964  * account for retransmits accurately.
965  *
966  * SACK block validation.
967  * ----------------------
968  *
969  * SACK block range validation checks that the received SACK block fits to
970  * the expected sequence limits, i.e., it is between SND.UNA and SND.NXT.
971  * Note that SND.UNA is not included to the range though being valid because
972  * it means that the receiver is rather inconsistent with itself reporting
973  * SACK reneging when it should advance SND.UNA. Such SACK block this is
974  * perfectly valid, however, in light of RFC2018 which explicitly states
975  * that "SACK block MUST reflect the newest segment.  Even if the newest
976  * segment is going to be discarded ...", not that it looks very clever
977  * in case of head skb. Due to potentional receiver driven attacks, we
978  * choose to avoid immediate execution of a walk in write queue due to
979  * reneging and defer head skb's loss recovery to standard loss recovery
980  * procedure that will eventually trigger (nothing forbids us doing this).
981  *
982  * Implements also blockage to start_seq wrap-around. Problem lies in the
983  * fact that though start_seq (s) is before end_seq (i.e., not reversed),
984  * there's no guarantee that it will be before snd_nxt (n). The problem
985  * happens when start_seq resides between end_seq wrap (e_w) and snd_nxt
986  * wrap (s_w):
987  *
988  *         <- outs wnd ->                          <- wrapzone ->
989  *         u     e      n                         u_w   e_w  s n_w
990  *         |     |      |                          |     |   |  |
991  * |<------------+------+----- TCP seqno space --------------+---------->|
992  * ...-- <2^31 ->|                                           |<--------...
993  * ...---- >2^31 ------>|                                    |<--------...
994  *
995  * Current code wouldn't be vulnerable but it's better still to discard such
996  * crazy SACK blocks. Doing this check for start_seq alone closes somewhat
997  * similar case (end_seq after snd_nxt wrap) as earlier reversed check in
998  * snd_nxt wrap -> snd_una region will then become "well defined", i.e.,
999  * equal to the ideal case (infinite seqno space without wrap caused issues).
1000  *
1001  * With D-SACK the lower bound is extended to cover sequence space below
1002  * SND.UNA down to undo_marker, which is the last point of interest. Yet
1003  * again, D-SACK block must not to go across snd_una (for the same reason as
1004  * for the normal SACK blocks, explained above). But there all simplicity
1005  * ends, TCP might receive valid D-SACKs below that. As long as they reside
1006  * fully below undo_marker they do not affect behavior in anyway and can
1007  * therefore be safely ignored. In rare cases (which are more or less
1008  * theoretical ones), the D-SACK will nicely cross that boundary due to skb
1009  * fragmentation and packet reordering past skb's retransmission. To consider
1010  * them correctly, the acceptable range must be extended even more though
1011  * the exact amount is rather hard to quantify. However, tp->max_window can
1012  * be used as an exaggerated estimate.
1013  */
1014 static bool tcp_is_sackblock_valid(struct tcp_sock *tp, bool is_dsack,
1015                                    u32 start_seq, u32 end_seq)
1016 {
1017         /* Too far in future, or reversed (interpretation is ambiguous) */
1018         if (after(end_seq, tp->snd_nxt) || !before(start_seq, end_seq))
1019                 return false;
1020
1021         /* Nasty start_seq wrap-around check (see comments above) */
1022         if (!before(start_seq, tp->snd_nxt))
1023                 return false;
1024
1025         /* In outstanding window? ...This is valid exit for D-SACKs too.
1026          * start_seq == snd_una is non-sensical (see comments above)
1027          */
1028         if (after(start_seq, tp->snd_una))
1029                 return true;
1030
1031         if (!is_dsack || !tp->undo_marker)
1032                 return false;
1033
1034         /* ...Then it's D-SACK, and must reside below snd_una completely */
1035         if (after(end_seq, tp->snd_una))
1036                 return false;
1037
1038         if (!before(start_seq, tp->undo_marker))
1039                 return true;
1040
1041         /* Too old */
1042         if (!after(end_seq, tp->undo_marker))
1043                 return false;
1044
1045         /* Undo_marker boundary crossing (overestimates a lot). Known already:
1046          *   start_seq < undo_marker and end_seq >= undo_marker.
1047          */
1048         return !before(start_seq, end_seq - tp->max_window);
1049 }
1050
1051 static bool tcp_check_dsack(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1052                             struct tcp_sack_block_wire *sp, int num_sacks,
1053                             u32 prior_snd_una)
1054 {
1055         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1056         u32 start_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].start_seq);
1057         u32 end_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].end_seq);
1058         bool dup_sack = false;
1059
1060         if (before(start_seq_0, TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq)) {
1061                 dup_sack = true;
1062                 tcp_dsack_seen(tp);
1063                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECV);
1064         } else if (num_sacks > 1) {
1065                 u32 end_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].end_seq);
1066                 u32 start_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].start_seq);
1067
1068                 if (!after(end_seq_0, end_seq_1) &&
1069                     !before(start_seq_0, start_seq_1)) {
1070                         dup_sack = true;
1071                         tcp_dsack_seen(tp);
1072                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
1073                                         LINUX_MIB_TCPDSACKOFORECV);
1074                 }
1075         }
1076
1077         /* D-SACK for already forgotten data... Do dumb counting. */
1078         if (dup_sack && tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1079             !after(end_seq_0, prior_snd_una) &&
1080             after(end_seq_0, tp->undo_marker))
1081                 tp->undo_retrans--;
1082
1083         return dup_sack;
1084 }
1085
1086 struct tcp_sacktag_state {
1087         int     reord;
1088         int     fack_count;
1089         /* Timestamps for earliest and latest never-retransmitted segment
1090          * that was SACKed. RTO needs the earliest RTT to stay conservative,
1091          * but congestion control should still get an accurate delay signal.
1092          */
1093         struct skb_mstamp first_sackt;
1094         struct skb_mstamp last_sackt;
1095         int     flag;
1096 };
1097
1098 /* Check if skb is fully within the SACK block. In presence of GSO skbs,
1099  * the incoming SACK may not exactly match but we can find smaller MSS
1100  * aligned portion of it that matches. Therefore we might need to fragment
1101  * which may fail and creates some hassle (caller must handle error case
1102  * returns).
1103  *
1104  * FIXME: this could be merged to shift decision code
1105  */
1106 static int tcp_match_skb_to_sack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1107                                   u32 start_seq, u32 end_seq)
1108 {
1109         int err;
1110         bool in_sack;
1111         unsigned int pkt_len;
1112         unsigned int mss;
1113
1114         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1115                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1116
1117         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1 && !in_sack &&
1118             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq)) {
1119                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1120                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1121
1122                 if (!in_sack) {
1123                         pkt_len = start_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1124                         if (pkt_len < mss)
1125                                 pkt_len = mss;
1126                 } else {
1127                         pkt_len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1128                         if (pkt_len < mss)
1129                                 return -EINVAL;
1130                 }
1131
1132                 /* Round if necessary so that SACKs cover only full MSSes
1133                  * and/or the remaining small portion (if present)
1134                  */
1135                 if (pkt_len > mss) {
1136                         unsigned int new_len = (pkt_len / mss) * mss;
1137                         if (!in_sack && new_len < pkt_len) {
1138                                 new_len += mss;
1139                                 if (new_len >= skb->len)
1140                                         return 0;
1141                         }
1142                         pkt_len = new_len;
1143                 }
1144                 err = tcp_fragment(sk, skb, pkt_len, mss, GFP_ATOMIC);
1145                 if (err < 0)
1146                         return err;
1147         }
1148
1149         return in_sack;
1150 }
1151
1152 /* Mark the given newly-SACKed range as such, adjusting counters and hints. */
1153 static u8 tcp_sacktag_one(struct sock *sk,
1154                           struct tcp_sacktag_state *state, u8 sacked,
1155                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1156                           int dup_sack, int pcount,
1157                           const struct skb_mstamp *xmit_time)
1158 {
1159         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1160         int fack_count = state->fack_count;
1161
1162         /* Account D-SACK for retransmitted packet. */
1163         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1164                 if (tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1165                     after(end_seq, tp->undo_marker))
1166                         tp->undo_retrans--;
1167                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1168                         state->reord = min(fack_count, state->reord);
1169         }
1170
1171         /* Nothing to do; acked frame is about to be dropped (was ACKed). */
1172         if (!after(end_seq, tp->snd_una))
1173                 return sacked;
1174
1175         if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
1176                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1177                         /* If the segment is not tagged as lost,
1178                          * we do not clear RETRANS, believing
1179                          * that retransmission is still in flight.
1180                          */
1181                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1182                                 sacked &= ~(TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS);
1183                                 tp->lost_out -= pcount;
1184                                 tp->retrans_out -= pcount;
1185                         }
1186                 } else {
1187                         if (!(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1188                                 /* New sack for not retransmitted frame,
1189                                  * which was in hole. It is reordering.
1190                                  */
1191                                 if (before(start_seq,
1192                                            tcp_highest_sack_seq(tp)))
1193                                         state->reord = min(fack_count,
1194                                                            state->reord);
1195                                 if (!after(end_seq, tp->high_seq))
1196                                         state->flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
1197                                 if (state->first_sackt.v64 == 0)
1198                                         state->first_sackt = *xmit_time;
1199                                 state->last_sackt = *xmit_time;
1200                         }
1201
1202                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1203                                 sacked &= ~TCPCB_LOST;
1204                                 tp->lost_out -= pcount;
1205                         }
1206                 }
1207
1208                 sacked |= TCPCB_SACKED_ACKED;
1209                 state->flag |= FLAG_DATA_SACKED;
1210                 tp->sacked_out += pcount;
1211
1212                 fack_count += pcount;
1213
1214                 /* Lost marker hint past SACKed? Tweak RFC3517 cnt */
1215                 if (!tcp_is_fack(tp) && tp->lost_skb_hint &&
1216                     before(start_seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq))
1217                         tp->lost_cnt_hint += pcount;
1218
1219                 if (fack_count > tp->fackets_out)
1220                         tp->fackets_out = fack_count;
1221         }
1222
1223         /* D-SACK. We can detect redundant retransmission in S|R and plain R
1224          * frames and clear it. undo_retrans is decreased above, L|R frames
1225          * are accounted above as well.
1226          */
1227         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)) {
1228                 sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1229                 tp->retrans_out -= pcount;
1230         }
1231
1232         return sacked;
1233 }
1234
1235 /* Shift newly-SACKed bytes from this skb to the immediately previous
1236  * already-SACKed sk_buff. Mark the newly-SACKed bytes as such.
1237  */
1238 static bool tcp_shifted_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1239                             struct tcp_sacktag_state *state,
1240                             unsigned int pcount, int shifted, int mss,
1241                             bool dup_sack)
1242 {
1243         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1244         struct sk_buff *prev = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
1245         u32 start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;   /* start of newly-SACKed */
1246         u32 end_seq = start_seq + shifted;      /* end of newly-SACKed */
1247
1248         BUG_ON(!pcount);
1249
1250         /* Adjust counters and hints for the newly sacked sequence
1251          * range but discard the return value since prev is already
1252          * marked. We must tag the range first because the seq
1253          * advancement below implicitly advances
1254          * tcp_highest_sack_seq() when skb is highest_sack.
1255          */
1256         tcp_sacktag_one(sk, state, TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1257                         start_seq, end_seq, dup_sack, pcount,
1258                         &skb->skb_mstamp);
1259
1260         if (skb == tp->lost_skb_hint)
1261                 tp->lost_cnt_hint += pcount;
1262
1263         TCP_SKB_CB(prev)->end_seq += shifted;
1264         TCP_SKB_CB(skb)->seq += shifted;
1265
1266         tcp_skb_pcount_add(prev, pcount);
1267         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) < pcount);
1268         tcp_skb_pcount_add(skb, -pcount);
1269
1270         /* When we're adding to gso_segs == 1, gso_size will be zero,
1271          * in theory this shouldn't be necessary but as long as DSACK
1272          * code can come after this skb later on it's better to keep
1273          * setting gso_size to something.
1274          */
1275         if (!TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size)
1276                 TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size = mss;
1277
1278         /* CHECKME: To clear or not to clear? Mimics normal skb currently */
1279         if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1280                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1281
1282         /* Difference in this won't matter, both ACKed by the same cumul. ACK */
1283         TCP_SKB_CB(prev)->sacked |= (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS);
1284
1285         if (skb->len > 0) {
1286                 BUG_ON(!tcp_skb_pcount(skb));
1287                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTED);
1288                 return false;
1289         }
1290
1291         /* Whole SKB was eaten :-) */
1292
1293         if (skb == tp->retransmit_skb_hint)
1294                 tp->retransmit_skb_hint = prev;
1295         if (skb == tp->lost_skb_hint) {
1296                 tp->lost_skb_hint = prev;
1297                 tp->lost_cnt_hint -= tcp_skb_pcount(prev);
1298         }
1299
1300         TCP_SKB_CB(prev)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1301         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1302                 TCP_SKB_CB(prev)->end_seq++;
1303
1304         if (skb == tcp_highest_sack(sk))
1305                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1306
1307         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1308         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1309
1310         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKMERGED);
1311
1312         return true;
1313 }
1314
1315 /* I wish gso_size would have a bit more sane initialization than
1316  * something-or-zero which complicates things
1317  */
1318 static int tcp_skb_seglen(const struct sk_buff *skb)
1319 {
1320         return tcp_skb_pcount(skb) == 1 ? skb->len : tcp_skb_mss(skb);
1321 }
1322
1323 /* Shifting pages past head area doesn't work */
1324 static int skb_can_shift(const struct sk_buff *skb)
1325 {
1326         return !skb_headlen(skb) && skb_is_nonlinear(skb);
1327 }
1328
1329 /* Try collapsing SACK blocks spanning across multiple skbs to a single
1330  * skb.
1331  */
1332 static struct sk_buff *tcp_shift_skb_data(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1333                                           struct tcp_sacktag_state *state,
1334                                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1335                                           bool dup_sack)
1336 {
1337         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1338         struct sk_buff *prev;
1339         int mss;
1340         int pcount = 0;
1341         int len;
1342         int in_sack;
1343
1344         if (!sk_can_gso(sk))
1345                 goto fallback;
1346
1347         /* Normally R but no L won't result in plain S */
1348         if (!dup_sack &&
1349             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS)) == TCPCB_SACKED_RETRANS)
1350                 goto fallback;
1351         if (!skb_can_shift(skb))
1352                 goto fallback;
1353         /* This frame is about to be dropped (was ACKed). */
1354         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1355                 goto fallback;
1356
1357         /* Can only happen with delayed DSACK + discard craziness */
1358         if (unlikely(skb == tcp_write_queue_head(sk)))
1359                 goto fallback;
1360         prev = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
1361
1362         if ((TCP_SKB_CB(prev)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED)
1363                 goto fallback;
1364
1365         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1366                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1367
1368         if (in_sack) {
1369                 len = skb->len;
1370                 pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1371                 mss = tcp_skb_seglen(skb);
1372
1373                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1374                  * drop this restriction as unnecessary
1375                  */
1376                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1377                         goto fallback;
1378         } else {
1379                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq))
1380                         goto noop;
1381                 /* CHECKME: This is non-MSS split case only?, this will
1382                  * cause skipped skbs due to advancing loop btw, original
1383                  * has that feature too
1384                  */
1385                 if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1386                         goto noop;
1387
1388                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1389                 if (!in_sack) {
1390                         /* TODO: head merge to next could be attempted here
1391                          * if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end_seq)),
1392                          * though it might not be worth of the additional hassle
1393                          *
1394                          * ...we can probably just fallback to what was done
1395                          * previously. We could try merging non-SACKed ones
1396                          * as well but it probably isn't going to buy off
1397                          * because later SACKs might again split them, and
1398                          * it would make skb timestamp tracking considerably
1399                          * harder problem.
1400                          */
1401                         goto fallback;
1402                 }
1403
1404                 len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1405                 BUG_ON(len < 0);
1406                 BUG_ON(len > skb->len);
1407
1408                 /* MSS boundaries should be honoured or else pcount will
1409                  * severely break even though it makes things bit trickier.
1410                  * Optimize common case to avoid most of the divides
1411                  */
1412                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1413
1414                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1415                  * drop this restriction as unnecessary
1416                  */
1417                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1418                         goto fallback;
1419
1420                 if (len == mss) {
1421                         pcount = 1;
1422                 } else if (len < mss) {
1423                         goto noop;
1424                 } else {
1425                         pcount = len / mss;
1426                         len = pcount * mss;
1427                 }
1428         }
1429
1430         /* tcp_sacktag_one() won't SACK-tag ranges below snd_una */
1431         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->seq + len, tp->snd_una))
1432                 goto fallback;
1433
1434         if (!skb_shift(prev, skb, len))
1435                 goto fallback;
1436         if (!tcp_shifted_skb(sk, skb, state, pcount, len, mss, dup_sack))
1437                 goto out;
1438
1439         /* Hole filled allows collapsing with the next as well, this is very
1440          * useful when hole on every nth skb pattern happens
1441          */
1442         if (prev == tcp_write_queue_tail(sk))
1443                 goto out;
1444         skb = tcp_write_queue_next(sk, prev);
1445
1446         if (!skb_can_shift(skb) ||
1447             (skb == tcp_send_head(sk)) ||
1448             ((TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED) ||
1449             (mss != tcp_skb_seglen(skb)))
1450                 goto out;
1451
1452         len = skb->len;
1453         if (skb_shift(prev, skb, len)) {
1454                 pcount += tcp_skb_pcount(skb);
1455                 tcp_shifted_skb(sk, skb, state, tcp_skb_pcount(skb), len, mss, 0);
1456         }
1457
1458 out:
1459         state->fack_count += pcount;
1460         return prev;
1461
1462 noop:
1463         return skb;
1464
1465 fallback:
1466         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTFALLBACK);
1467         return NULL;
1468 }
1469
1470 static struct sk_buff *tcp_sacktag_walk(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1471                                         struct tcp_sack_block *next_dup,
1472                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1473                                         u32 start_seq, u32 end_seq,
1474                                         bool dup_sack_in)
1475 {
1476         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1477         struct sk_buff *tmp;
1478
1479         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1480                 int in_sack = 0;
1481                 bool dup_sack = dup_sack_in;
1482
1483                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1484                         break;
1485
1486                 /* queue is in-order => we can short-circuit the walk early */
1487                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq))
1488                         break;
1489
1490                 if (next_dup  &&
1491                     before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, next_dup->end_seq)) {
1492                         in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1493                                                         next_dup->start_seq,
1494                                                         next_dup->end_seq);
1495                         if (in_sack > 0)
1496                                 dup_sack = true;
1497                 }
1498
1499                 /* skb reference here is a bit tricky to get right, since
1500                  * shifting can eat and free both this skb and the next,
1501                  * so not even _safe variant of the loop is enough.
1502                  */
1503                 if (in_sack <= 0) {
1504                         tmp = tcp_shift_skb_data(sk, skb, state,
1505                                                  start_seq, end_seq, dup_sack);
1506                         if (tmp) {
1507                                 if (tmp != skb) {
1508                                         skb = tmp;
1509                                         continue;
1510                                 }
1511
1512                                 in_sack = 0;
1513                         } else {
1514                                 in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1515                                                                 start_seq,
1516                                                                 end_seq);
1517                         }
1518                 }
1519
1520                 if (unlikely(in_sack < 0))
1521                         break;
1522
1523                 if (in_sack) {
1524                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked =
1525                                 tcp_sacktag_one(sk,
1526                                                 state,
1527                                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1528                                                 TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1529                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq,
1530                                                 dup_sack,
1531                                                 tcp_skb_pcount(skb),
1532                                                 &skb->skb_mstamp);
1533
1534                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1535                                     tcp_highest_sack_seq(tp)))
1536                                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1537                 }
1538
1539                 state->fack_count += tcp_skb_pcount(skb);
1540         }
1541         return skb;
1542 }
1543
1544 /* Avoid all extra work that is being done by sacktag while walking in
1545  * a normal way
1546  */
1547 static struct sk_buff *tcp_sacktag_skip(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1548                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1549                                         u32 skip_to_seq)
1550 {
1551         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1552                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1553                         break;
1554
1555                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, skip_to_seq))
1556                         break;
1557
1558                 state->fack_count += tcp_skb_pcount(skb);
1559         }
1560         return skb;
1561 }
1562
1563 static struct sk_buff *tcp_maybe_skipping_dsack(struct sk_buff *skb,
1564                                                 struct sock *sk,
1565                                                 struct tcp_sack_block *next_dup,
1566                                                 struct tcp_sacktag_state *state,
1567                                                 u32 skip_to_seq)
1568 {
1569         if (!next_dup)
1570                 return skb;
1571
1572         if (before(next_dup->start_seq, skip_to_seq)) {
1573                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, next_dup->start_seq);
1574                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, NULL, state,
1575                                        next_dup->start_seq, next_dup->end_seq,
1576                                        1);
1577         }
1578
1579         return skb;
1580 }
1581
1582 static int tcp_sack_cache_ok(const struct tcp_sock *tp, const struct tcp_sack_block *cache)
1583 {
1584         return cache < tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1585 }
1586
1587 static int
1588 tcp_sacktag_write_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1589                         u32 prior_snd_una, struct tcp_sacktag_state *state)
1590 {
1591         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1592         const unsigned char *ptr = (skb_transport_header(ack_skb) +
1593                                     TCP_SKB_CB(ack_skb)->sacked);
1594         struct tcp_sack_block_wire *sp_wire = (struct tcp_sack_block_wire *)(ptr+2);
1595         struct tcp_sack_block sp[TCP_NUM_SACKS];
1596         struct tcp_sack_block *cache;
1597         struct sk_buff *skb;
1598         int num_sacks = min(TCP_NUM_SACKS, (ptr[1] - TCPOLEN_SACK_BASE) >> 3);
1599         int used_sacks;
1600         bool found_dup_sack = false;
1601         int i, j;
1602         int first_sack_index;
1603
1604         state->flag = 0;
1605         state->reord = tp->packets_out;
1606
1607         if (!tp->sacked_out) {
1608                 if (WARN_ON(tp->fackets_out))
1609                         tp->fackets_out = 0;
1610                 tcp_highest_sack_reset(sk);
1611         }
1612
1613         found_dup_sack = tcp_check_dsack(sk, ack_skb, sp_wire,
1614                                          num_sacks, prior_snd_una);
1615         if (found_dup_sack)
1616                 state->flag |= FLAG_DSACKING_ACK;
1617
1618         /* Eliminate too old ACKs, but take into
1619          * account more or less fresh ones, they can
1620          * contain valid SACK info.
1621          */
1622         if (before(TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq, prior_snd_una - tp->max_window))
1623                 return 0;
1624
1625         if (!tp->packets_out)
1626                 goto out;
1627
1628         used_sacks = 0;
1629         first_sack_index = 0;
1630         for (i = 0; i < num_sacks; i++) {
1631                 bool dup_sack = !i && found_dup_sack;
1632
1633                 sp[used_sacks].start_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].start_seq);
1634                 sp[used_sacks].end_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].end_seq);
1635
1636                 if (!tcp_is_sackblock_valid(tp, dup_sack,
1637                                             sp[used_sacks].start_seq,
1638                                             sp[used_sacks].end_seq)) {
1639                         int mib_idx;
1640
1641                         if (dup_sack) {
1642                                 if (!tp->undo_marker)
1643                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDNOUNDO;
1644                                 else
1645                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDOLD;
1646                         } else {
1647                                 /* Don't count olds caused by ACK reordering */
1648                                 if ((TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq != tp->snd_una) &&
1649                                     !after(sp[used_sacks].end_seq, tp->snd_una))
1650                                         continue;
1651                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKDISCARD;
1652                         }
1653
1654                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
1655                         if (i == 0)
1656                                 first_sack_index = -1;
1657                         continue;
1658                 }
1659
1660                 /* Ignore very old stuff early */
1661                 if (!after(sp[used_sacks].end_seq, prior_snd_una))
1662                         continue;
1663
1664                 used_sacks++;
1665         }
1666
1667         /* order SACK blocks to allow in order walk of the retrans queue */
1668         for (i = used_sacks - 1; i > 0; i--) {
1669                 for (j = 0; j < i; j++) {
1670                         if (after(sp[j].start_seq, sp[j + 1].start_seq)) {
1671                                 swap(sp[j], sp[j + 1]);
1672
1673                                 /* Track where the first SACK block goes to */
1674                                 if (j == first_sack_index)
1675                                         first_sack_index = j + 1;
1676                         }
1677                 }
1678         }
1679
1680         skb = tcp_write_queue_head(sk);
1681         state->fack_count = 0;
1682         i = 0;
1683
1684         if (!tp->sacked_out) {
1685                 /* It's already past, so skip checking against it */
1686                 cache = tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1687         } else {
1688                 cache = tp->recv_sack_cache;
1689                 /* Skip empty blocks in at head of the cache */
1690                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !cache->start_seq &&
1691                        !cache->end_seq)
1692                         cache++;
1693         }
1694
1695         while (i < used_sacks) {
1696                 u32 start_seq = sp[i].start_seq;
1697                 u32 end_seq = sp[i].end_seq;
1698                 bool dup_sack = (found_dup_sack && (i == first_sack_index));
1699                 struct tcp_sack_block *next_dup = NULL;
1700
1701                 if (found_dup_sack && ((i + 1) == first_sack_index))
1702                         next_dup = &sp[i + 1];
1703
1704                 /* Skip too early cached blocks */
1705                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) &&
1706                        !before(start_seq, cache->end_seq))
1707                         cache++;
1708
1709                 /* Can skip some work by looking recv_sack_cache? */
1710                 if (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !dup_sack &&
1711                     after(end_seq, cache->start_seq)) {
1712
1713                         /* Head todo? */
1714                         if (before(start_seq, cache->start_seq)) {
1715                                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state,
1716                                                        start_seq);
1717                                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup,
1718                                                        state,
1719                                                        start_seq,
1720                                                        cache->start_seq,
1721                                                        dup_sack);
1722                         }
1723
1724                         /* Rest of the block already fully processed? */
1725                         if (!after(end_seq, cache->end_seq))
1726                                 goto advance_sp;
1727
1728                         skb = tcp_maybe_skipping_dsack(skb, sk, next_dup,
1729                                                        state,
1730                                                        cache->end_seq);
1731
1732                         /* ...tail remains todo... */
1733                         if (tcp_highest_sack_seq(tp) == cache->end_seq) {
1734                                 /* ...but better entrypoint exists! */
1735                                 skb = tcp_highest_sack(sk);
1736                                 if (!skb)
1737                                         break;
1738                                 state->fack_count = tp->fackets_out;
1739                                 cache++;
1740                                 goto walk;
1741                         }
1742
1743                         skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, cache->end_seq);
1744                         /* Check overlap against next cached too (past this one already) */
1745                         cache++;
1746                         continue;
1747                 }
1748
1749                 if (!before(start_seq, tcp_highest_sack_seq(tp))) {
1750                         skb = tcp_highest_sack(sk);
1751                         if (!skb)
1752                                 break;
1753                         state->fack_count = tp->fackets_out;
1754                 }
1755                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, start_seq);
1756
1757 walk:
1758                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup, state,
1759                                        start_seq, end_seq, dup_sack);
1760
1761 advance_sp:
1762                 i++;
1763         }
1764
1765         /* Clear the head of the cache sack blocks so we can skip it next time */
1766         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache) - used_sacks; i++) {
1767                 tp->recv_sack_cache[i].start_seq = 0;
1768                 tp->recv_sack_cache[i].end_seq = 0;
1769         }
1770         for (j = 0; j < used_sacks; j++)
1771                 tp->recv_sack_cache[i++] = sp[j];
1772
1773         if ((state->reord < tp->fackets_out) &&
1774             ((inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) || tp->undo_marker))
1775                 tcp_update_reordering(sk, tp->fackets_out - state->reord, 0);
1776
1777         tcp_verify_left_out(tp);
1778 out:
1779
1780 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
1781         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
1782         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
1783         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
1784         WARN_ON((int)tcp_packets_in_flight(tp) < 0);
1785 #endif
1786         return state->flag;
1787 }
1788
1789 /* Limits sacked_out so that sum with lost_out isn't ever larger than
1790  * packets_out. Returns false if sacked_out adjustement wasn't necessary.
1791  */
1792 static bool tcp_limit_reno_sacked(struct tcp_sock *tp)
1793 {
1794         u32 holes;
1795
1796         holes = max(tp->lost_out, 1U);
1797         holes = min(holes, tp->packets_out);
1798
1799         if ((tp->sacked_out + holes) > tp->packets_out) {
1800                 tp->sacked_out = tp->packets_out - holes;
1801                 return true;
1802         }
1803         return false;
1804 }
1805
1806 /* If we receive more dupacks than we expected counting segments
1807  * in assumption of absent reordering, interpret this as reordering.
1808  * The only another reason could be bug in receiver TCP.
1809  */
1810 static void tcp_check_reno_reordering(struct sock *sk, const int addend)
1811 {
1812         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1813         if (tcp_limit_reno_sacked(tp))
1814                 tcp_update_reordering(sk, tp->packets_out + addend, 0);
1815 }
1816
1817 /* Emulate SACKs for SACKless connection: account for a new dupack. */
1818
1819 static void tcp_add_reno_sack(struct sock *sk)
1820 {
1821         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1822         tp->sacked_out++;
1823         tcp_check_reno_reordering(sk, 0);
1824         tcp_verify_left_out(tp);
1825 }
1826
1827 /* Account for ACK, ACKing some data in Reno Recovery phase. */
1828
1829 static void tcp_remove_reno_sacks(struct sock *sk, int acked)
1830 {
1831         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1832
1833         if (acked > 0) {
1834                 /* One ACK acked hole. The rest eat duplicate ACKs. */
1835                 if (acked - 1 >= tp->sacked_out)
1836                         tp->sacked_out = 0;
1837                 else
1838                         tp->sacked_out -= acked - 1;
1839         }
1840         tcp_check_reno_reordering(sk, acked);
1841         tcp_verify_left_out(tp);
1842 }
1843
1844 static inline void tcp_reset_reno_sack(struct tcp_sock *tp)
1845 {
1846         tp->sacked_out = 0;
1847 }
1848
1849 void tcp_clear_retrans(struct tcp_sock *tp)
1850 {
1851         tp->retrans_out = 0;
1852         tp->lost_out = 0;
1853         tp->undo_marker = 0;
1854         tp->undo_retrans = -1;
1855         tp->fackets_out = 0;
1856         tp->sacked_out = 0;
1857 }
1858
1859 static inline void tcp_init_undo(struct tcp_sock *tp)
1860 {
1861         tp->undo_marker = tp->snd_una;
1862         /* Retransmission still in flight may cause DSACKs later. */
1863         tp->undo_retrans = tp->retrans_out ? : -1;
1864 }
1865
1866 /* Enter Loss state. If we detect SACK reneging, forget all SACK information
1867  * and reset tags completely, otherwise preserve SACKs. If receiver
1868  * dropped its ofo queue, we will know this due to reneging detection.
1869  */
1870 void tcp_enter_loss(struct sock *sk)
1871 {
1872         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1873         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1874         struct sk_buff *skb;
1875         bool new_recovery = icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_Recovery;
1876         bool is_reneg;                  /* is receiver reneging on SACKs? */
1877
1878         /* Reduce ssthresh if it has not yet been made inside this window. */
1879         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder ||
1880             !after(tp->high_seq, tp->snd_una) ||
1881             (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss && !icsk->icsk_retransmits)) {
1882                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1883                 tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
1884                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_LOSS);
1885                 tcp_init_undo(tp);
1886         }
1887         tp->snd_cwnd       = 1;
1888         tp->snd_cwnd_cnt   = 0;
1889         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1890
1891         tp->retrans_out = 0;
1892         tp->lost_out = 0;
1893
1894         if (tcp_is_reno(tp))
1895                 tcp_reset_reno_sack(tp);
1896
1897         skb = tcp_write_queue_head(sk);
1898         is_reneg = skb && (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED);
1899         if (is_reneg) {
1900                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSACKRENEGING);
1901                 tp->sacked_out = 0;
1902                 tp->fackets_out = 0;
1903         }
1904         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
1905
1906         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
1907                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1908                         break;
1909
1910                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= (~TCPCB_TAGBITS)|TCPCB_SACKED_ACKED;
1911                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked&TCPCB_SACKED_ACKED) || is_reneg) {
1912                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_ACKED;
1913                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
1914                         tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
1915                         tp->retransmit_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1916                 }
1917         }
1918         tcp_verify_left_out(tp);
1919
1920         /* Timeout in disordered state after receiving substantial DUPACKs
1921          * suggests that the degree of reordering is over-estimated.
1922          */
1923         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder &&
1924             tp->sacked_out >= sysctl_tcp_reordering)
1925                 tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
1926                                        sysctl_tcp_reordering);
1927         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
1928         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
1929         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
1930
1931         /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 1: retransmit SND.UNA if no previous
1932          * loss recovery is underway except recurring timeout(s) on
1933          * the same SND.UNA (sec 3.2). Disable F-RTO on path MTU probing
1934          */
1935         tp->frto = sysctl_tcp_frto &&
1936                    (new_recovery || icsk->icsk_retransmits) &&
1937                    !inet_csk(sk)->icsk_mtup.probe_size;
1938 }
1939
1940 /* If ACK arrived pointing to a remembered SACK, it means that our
1941  * remembered SACKs do not reflect real state of receiver i.e.
1942  * receiver _host_ is heavily congested (or buggy).
1943  *
1944  * To avoid big spurious retransmission bursts due to transient SACK
1945  * scoreboard oddities that look like reneging, we give the receiver a
1946  * little time (max(RTT/2, 10ms)) to send us some more ACKs that will
1947  * restore sanity to the SACK scoreboard. If the apparent reneging
1948  * persists until this RTO then we'll clear the SACK scoreboard.
1949  */
1950 static bool tcp_check_sack_reneging(struct sock *sk, int flag)
1951 {
1952         if (flag & FLAG_SACK_RENEGING) {
1953                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1954                 unsigned long delay = max(usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 4),
1955                                           msecs_to_jiffies(10));
1956
1957                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
1958                                           delay, TCP_RTO_MAX);
1959                 return true;
1960         }
1961         return false;
1962 }
1963
1964 static inline int tcp_fackets_out(const struct tcp_sock *tp)
1965 {
1966         return tcp_is_reno(tp) ? tp->sacked_out + 1 : tp->fackets_out;
1967 }
1968
1969 /* Heurestics to calculate number of duplicate ACKs. There's no dupACKs
1970  * counter when SACK is enabled (without SACK, sacked_out is used for
1971  * that purpose).
1972  *
1973  * Instead, with FACK TCP uses fackets_out that includes both SACKed
1974  * segments up to the highest received SACK block so far and holes in
1975  * between them.
1976  *
1977  * With reordering, holes may still be in flight, so RFC3517 recovery
1978  * uses pure sacked_out (total number of SACKed segments) even though
1979  * it violates the RFC that uses duplicate ACKs, often these are equal
1980  * but when e.g. out-of-window ACKs or packet duplication occurs,
1981  * they differ. Since neither occurs due to loss, TCP should really
1982  * ignore them.
1983  */
1984 static inline int tcp_dupack_heuristics(const struct tcp_sock *tp)
1985 {
1986         return tcp_is_fack(tp) ? tp->fackets_out : tp->sacked_out + 1;
1987 }
1988
1989 static bool tcp_pause_early_retransmit(struct sock *sk, int flag)
1990 {
1991         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1992         unsigned long delay;
1993
1994         /* Delay early retransmit and entering fast recovery for
1995          * max(RTT/4, 2msec) unless ack has ECE mark, no RTT samples
1996          * available, or RTO is scheduled to fire first.
1997          */
1998         if (sysctl_tcp_early_retrans < 2 || sysctl_tcp_early_retrans > 3 ||
1999             (flag & FLAG_ECE) || !tp->srtt_us)
2000                 return false;
2001
2002         delay = max(usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 5),
2003                     msecs_to_jiffies(2));
2004
2005         if (!time_after(inet_csk(sk)->icsk_timeout, (jiffies + delay)))
2006                 return false;
2007
2008         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_EARLY_RETRANS, delay,
2009                                   TCP_RTO_MAX);
2010         return true;
2011 }
2012
2013 /* Linux NewReno/SACK/FACK/ECN state machine.
2014  * --------------------------------------
2015  *
2016  * "Open"       Normal state, no dubious events, fast path.
2017  * "Disorder"   In all the respects it is "Open",
2018  *              but requires a bit more attention. It is entered when
2019  *              we see some SACKs or dupacks. It is split of "Open"
2020  *              mainly to move some processing from fast path to slow one.
2021  * "CWR"        CWND was reduced due to some Congestion Notification event.
2022  *              It can be ECN, ICMP source quench, local device congestion.
2023  * "Recovery"   CWND was reduced, we are fast-retransmitting.
2024  * "Loss"       CWND was reduced due to RTO timeout or SACK reneging.
2025  *
2026  * tcp_fastretrans_alert() is entered:
2027  * - each incoming ACK, if state is not "Open"
2028  * - when arrived ACK is unusual, namely:
2029  *      * SACK
2030  *      * Duplicate ACK.
2031  *      * ECN ECE.
2032  *
2033  * Counting packets in flight is pretty simple.
2034  *
2035  *      in_flight = packets_out - left_out + retrans_out
2036  *
2037  *      packets_out is SND.NXT-SND.UNA counted in packets.
2038  *
2039  *      retrans_out is number of retransmitted segments.
2040  *
2041  *      left_out is number of segments left network, but not ACKed yet.
2042  *
2043  *              left_out = sacked_out + lost_out
2044  *
2045  *     sacked_out: Packets, which arrived to receiver out of order
2046  *                 and hence not ACKed. With SACKs this number is simply
2047  *                 amount of SACKed data. Even without SACKs
2048  *                 it is easy to give pretty reliable estimate of this number,
2049  *                 counting duplicate ACKs.
2050  *
2051  *       lost_out: Packets lost by network. TCP has no explicit
2052  *                 "loss notification" feedback from network (for now).
2053  *                 It means that this number can be only _guessed_.
2054  *                 Actually, it is the heuristics to predict lossage that
2055  *                 distinguishes different algorithms.
2056  *
2057  *      F.e. after RTO, when all the queue is considered as lost,
2058  *      lost_out = packets_out and in_flight = retrans_out.
2059  *
2060  *              Essentially, we have now two algorithms counting
2061  *              lost packets.
2062  *
2063  *              FACK: It is the simplest heuristics. As soon as we decided
2064  *              that something is lost, we decide that _all_ not SACKed
2065  *              packets until the most forward SACK are lost. I.e.
2066  *              lost_out = fackets_out - sacked_out and left_out = fackets_out.
2067  *              It is absolutely correct estimate, if network does not reorder
2068  *              packets. And it loses any connection to reality when reordering
2069  *              takes place. We use FACK by default until reordering
2070  *              is suspected on the path to this destination.
2071  *
2072  *              NewReno: when Recovery is entered, we assume that one segment
2073  *              is lost (classic Reno). While we are in Recovery and
2074  *              a partial ACK arrives, we assume that one more packet
2075  *              is lost (NewReno). This heuristics are the same in NewReno
2076  *              and SACK.
2077  *
2078  *  Imagine, that's all! Forget about all this shamanism about CWND inflation
2079  *  deflation etc. CWND is real congestion window, never inflated, changes
2080  *  only according to classic VJ rules.
2081  *
2082  * Really tricky (and requiring careful tuning) part of algorithm
2083  * is hidden in functions tcp_time_to_recover() and tcp_xmit_retransmit_queue().
2084  * The first determines the moment _when_ we should reduce CWND and,
2085  * hence, slow down forward transmission. In fact, it determines the moment
2086  * when we decide that hole is caused by loss, rather than by a reorder.
2087  *
2088  * tcp_xmit_retransmit_queue() decides, _what_ we should retransmit to fill
2089  * holes, caused by lost packets.
2090  *
2091  * And the most logically complicated part of algorithm is undo
2092  * heuristics. We detect false retransmits due to both too early
2093  * fast retransmit (reordering) and underestimated RTO, analyzing
2094  * timestamps and D-SACKs. When we detect that some segments were
2095  * retransmitted by mistake and CWND reduction was wrong, we undo
2096  * window reduction and abort recovery phase. This logic is hidden
2097  * inside several functions named tcp_try_undo_<something>.
2098  */
2099
2100 /* This function decides, when we should leave Disordered state
2101  * and enter Recovery phase, reducing congestion window.
2102  *
2103  * Main question: may we further continue forward transmission
2104  * with the same cwnd?
2105  */
2106 static bool tcp_time_to_recover(struct sock *sk, int flag)
2107 {
2108         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2109         __u32 packets_out;
2110
2111         /* Trick#1: The loss is proven. */
2112         if (tp->lost_out)
2113                 return true;
2114
2115         /* Not-A-Trick#2 : Classic rule... */
2116         if (tcp_dupack_heuristics(tp) > tp->reordering)
2117                 return true;
2118
2119         /* Trick#4: It is still not OK... But will it be useful to delay
2120          * recovery more?
2121          */
2122         packets_out = tp->packets_out;
2123         if (packets_out <= tp->reordering &&
2124             tp->sacked_out >= max_t(__u32, packets_out/2, sysctl_tcp_reordering) &&
2125             !tcp_may_send_now(sk)) {
2126                 /* We have nothing to send. This connection is limited
2127                  * either by receiver window or by application.
2128                  */
2129                 return true;
2130         }
2131
2132         /* If a thin stream is detected, retransmit after first
2133          * received dupack. Employ only if SACK is supported in order
2134          * to avoid possible corner-case series of spurious retransmissions
2135          * Use only if there are no unsent data.
2136          */
2137         if ((tp->thin_dupack || sysctl_tcp_thin_dupack) &&
2138             tcp_stream_is_thin(tp) && tcp_dupack_heuristics(tp) > 1 &&
2139             tcp_is_sack(tp) && !tcp_send_head(sk))
2140                 return true;
2141
2142         /* Trick#6: TCP early retransmit, per RFC5827.  To avoid spurious
2143          * retransmissions due to small network reorderings, we implement
2144          * Mitigation A.3 in the RFC and delay the retransmission for a short
2145          * interval if appropriate.
2146          */
2147         if (tp->do_early_retrans && !tp->retrans_out && tp->sacked_out &&
2148             (tp->packets_out >= (tp->sacked_out + 1) && tp->packets_out < 4) &&
2149             !tcp_may_send_now(sk))
2150                 return !tcp_pause_early_retransmit(sk, flag);
2151
2152         return false;
2153 }
2154
2155 /* Detect loss in event "A" above by marking head of queue up as lost.
2156  * For FACK or non-SACK(Reno) senders, the first "packets" number of segments
2157  * are considered lost. For RFC3517 SACK, a segment is considered lost if it
2158  * has at least tp->reordering SACKed seqments above it; "packets" refers to
2159  * the maximum SACKed segments to pass before reaching this limit.
2160  */
2161 static void tcp_mark_head_lost(struct sock *sk, int packets, int mark_head)
2162 {
2163         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2164         struct sk_buff *skb;
2165         int cnt, oldcnt;
2166         int err;
2167         unsigned int mss;
2168         /* Use SACK to deduce losses of new sequences sent during recovery */
2169         const u32 loss_high = tcp_is_sack(tp) ?  tp->snd_nxt : tp->high_seq;
2170
2171         WARN_ON(packets > tp->packets_out);
2172         if (tp->lost_skb_hint) {
2173                 skb = tp->lost_skb_hint;
2174                 cnt = tp->lost_cnt_hint;
2175                 /* Head already handled? */
2176                 if (mark_head && skb != tcp_write_queue_head(sk))
2177                         return;
2178         } else {
2179                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2180                 cnt = 0;
2181         }
2182
2183         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2184                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2185                         break;
2186                 /* TODO: do this better */
2187                 /* this is not the most efficient way to do this... */
2188                 tp->lost_skb_hint = skb;
2189                 tp->lost_cnt_hint = cnt;
2190
2191                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, loss_high))
2192                         break;
2193
2194                 oldcnt = cnt;
2195                 if (tcp_is_fack(tp) || tcp_is_reno(tp) ||
2196                     (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
2197                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
2198
2199                 if (cnt > packets) {
2200                         if ((tcp_is_sack(tp) && !tcp_is_fack(tp)) ||
2201                             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) ||
2202                             (oldcnt >= packets))
2203                                 break;
2204
2205                         mss = tcp_skb_mss(skb);
2206                         err = tcp_fragment(sk, skb, (packets - oldcnt) * mss,
2207                                            mss, GFP_ATOMIC);
2208                         if (err < 0)
2209                                 break;
2210                         cnt = packets;
2211                 }
2212
2213                 tcp_skb_mark_lost(tp, skb);
2214
2215                 if (mark_head)
2216                         break;
2217         }
2218         tcp_verify_left_out(tp);
2219 }
2220
2221 /* Account newly detected lost packet(s) */
2222
2223 static void tcp_update_scoreboard(struct sock *sk, int fast_rexmit)
2224 {
2225         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2226
2227         if (tcp_is_reno(tp)) {
2228                 tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2229         } else if (tcp_is_fack(tp)) {
2230                 int lost = tp->fackets_out - tp->reordering;
2231                 if (lost <= 0)
2232                         lost = 1;
2233                 tcp_mark_head_lost(sk, lost, 0);
2234         } else {
2235                 int sacked_upto = tp->sacked_out - tp->reordering;
2236                 if (sacked_upto >= 0)
2237                         tcp_mark_head_lost(sk, sacked_upto, 0);
2238                 else if (fast_rexmit)
2239                         tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2240         }
2241 }
2242
2243 /* CWND moderation, preventing bursts due to too big ACKs
2244  * in dubious situations.
2245  */
2246 static inline void tcp_moderate_cwnd(struct tcp_sock *tp)
2247 {
2248         tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd,
2249                            tcp_packets_in_flight(tp) + tcp_max_burst(tp));
2250         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2251 }
2252
2253 static bool tcp_tsopt_ecr_before(const struct tcp_sock *tp, u32 when)
2254 {
2255         return tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2256                before(tp->rx_opt.rcv_tsecr, when);
2257 }
2258
2259 /* Nothing was retransmitted or returned timestamp is less
2260  * than timestamp of the first retransmission.
2261  */
2262 static inline bool tcp_packet_delayed(const struct tcp_sock *tp)
2263 {
2264         return !tp->retrans_stamp ||
2265                tcp_tsopt_ecr_before(tp, tp->retrans_stamp);
2266 }
2267
2268 /* Undo procedures. */
2269
2270 /* We can clear retrans_stamp when there are no retransmissions in the
2271  * window. It would seem that it is trivially available for us in
2272  * tp->retrans_out, however, that kind of assumptions doesn't consider
2273  * what will happen if errors occur when sending retransmission for the
2274  * second time. ...It could the that such segment has only
2275  * TCPCB_EVER_RETRANS set at the present time. It seems that checking
2276  * the head skb is enough except for some reneging corner cases that
2277  * are not worth the effort.
2278  *
2279  * Main reason for all this complexity is the fact that connection dying
2280  * time now depends on the validity of the retrans_stamp, in particular,
2281  * that successive retransmissions of a segment must not advance
2282  * retrans_stamp under any conditions.
2283  */
2284 static bool tcp_any_retrans_done(const struct sock *sk)
2285 {
2286         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2287         struct sk_buff *skb;
2288
2289         if (tp->retrans_out)
2290                 return true;
2291
2292         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2293         if (unlikely(skb && TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS))
2294                 return true;
2295
2296         return false;
2297 }
2298
2299 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
2300 static void DBGUNDO(struct sock *sk, const char *msg)
2301 {
2302         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2303         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
2304
2305         if (sk->sk_family == AF_INET) {
2306                 pr_debug("Undo %s %pI4/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2307                          msg,
2308                          &inet->inet_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2309                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2310                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2311                          tp->packets_out);
2312         }
2313 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
2314         else if (sk->sk_family == AF_INET6) {
2315                 struct ipv6_pinfo *np = inet6_sk(sk);
2316                 pr_debug("Undo %s %pI6/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2317                          msg,
2318                          &np->daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2319                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2320                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2321                          tp->packets_out);
2322         }
2323 #endif
2324 }
2325 #else
2326 #define DBGUNDO(x...) do { } while (0)
2327 #endif
2328
2329 static void tcp_undo_cwnd_reduction(struct sock *sk, bool unmark_loss)
2330 {
2331         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2332
2333         if (unmark_loss) {
2334                 struct sk_buff *skb;
2335
2336                 tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2337                         if (skb == tcp_send_head(sk))
2338                                 break;
2339                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
2340                 }
2341                 tp->lost_out = 0;
2342                 tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2343         }
2344
2345         if (tp->prior_ssthresh) {
2346                 const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2347
2348                 if (icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd)
2349                         tp->snd_cwnd = icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd(sk);
2350                 else
2351                         tp->snd_cwnd = max(tp->snd_cwnd, tp->snd_ssthresh << 1);
2352
2353                 if (tp->prior_ssthresh > tp->snd_ssthresh) {
2354                         tp->snd_ssthresh = tp->prior_ssthresh;
2355                         tcp_ecn_withdraw_cwr(tp);
2356                 }
2357         } else {
2358                 tp->snd_cwnd = max(tp->snd_cwnd, tp->snd_ssthresh);
2359         }
2360         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2361         tp->undo_marker = 0;
2362 }
2363
2364 static inline bool tcp_may_undo(const struct tcp_sock *tp)
2365 {
2366         return tp->undo_marker && (!tp->undo_retrans || tcp_packet_delayed(tp));
2367 }
2368
2369 /* People celebrate: "We love our President!" */
2370 static bool tcp_try_undo_recovery(struct sock *sk)
2371 {
2372         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2373
2374         if (tcp_may_undo(tp)) {
2375                 int mib_idx;
2376
2377                 /* Happy end! We did not retransmit anything
2378                  * or our original transmission succeeded.
2379                  */
2380                 DBGUNDO(sk, inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss ? "loss" : "retrans");
2381                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2382                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
2383                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO;
2384                 else
2385                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFULLUNDO;
2386
2387                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2388         }
2389         if (tp->snd_una == tp->high_seq && tcp_is_reno(tp)) {
2390                 /* Hold old state until something *above* high_seq
2391                  * is ACKed. For Reno it is MUST to prevent false
2392                  * fast retransmits (RFC2582). SACK TCP is safe. */
2393                 tcp_moderate_cwnd(tp);
2394                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2395                         tp->retrans_stamp = 0;
2396                 return true;
2397         }
2398         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2399         return false;
2400 }
2401
2402 /* Try to undo cwnd reduction, because D-SACKs acked all retransmitted data */
2403 static bool tcp_try_undo_dsack(struct sock *sk)
2404 {
2405         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2406
2407         if (tp->undo_marker && !tp->undo_retrans) {
2408                 DBGUNDO(sk, "D-SACK");
2409                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2410                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKUNDO);
2411                 return true;
2412         }
2413         return false;
2414 }
2415
2416 /* Undo during loss recovery after partial ACK or using F-RTO. */
2417 static bool tcp_try_undo_loss(struct sock *sk, bool frto_undo)
2418 {
2419         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2420
2421         if (frto_undo || tcp_may_undo(tp)) {
2422                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2423
2424                 DBGUNDO(sk, "partial loss");
2425                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO);
2426                 if (frto_undo)
2427                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2428                                          LINUX_MIB_TCPSPURIOUSRTOS);
2429                 inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2430                 if (frto_undo || tcp_is_sack(tp))
2431                         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2432                 return true;
2433         }
2434         return false;
2435 }
2436
2437 /* The cwnd reduction in CWR and Recovery uses the PRR algorithm in RFC 6937.
2438  * It computes the number of packets to send (sndcnt) based on packets newly
2439  * delivered:
2440  *   1) If the packets in flight is larger than ssthresh, PRR spreads the
2441  *      cwnd reductions across a full RTT.
2442  *   2) Otherwise PRR uses packet conservation to send as much as delivered.
2443  *      But when the retransmits are acked without further losses, PRR
2444  *      slow starts cwnd up to ssthresh to speed up the recovery.
2445  */
2446 static void tcp_init_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2447 {
2448         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2449
2450         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2451         tp->tlp_high_seq = 0;
2452         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2453         tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
2454         tp->prr_delivered = 0;
2455         tp->prr_out = 0;
2456         tp->snd_ssthresh = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2457         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2458 }
2459
2460 static void tcp_cwnd_reduction(struct sock *sk, const int prior_unsacked,
2461                                int fast_rexmit, int flag)
2462 {
2463         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2464         int sndcnt = 0;
2465         int delta = tp->snd_ssthresh - tcp_packets_in_flight(tp);
2466         int newly_acked_sacked = prior_unsacked -
2467                                  (tp->packets_out - tp->sacked_out);
2468
2469         tp->prr_delivered += newly_acked_sacked;
2470         if (delta < 0) {
2471                 u64 dividend = (u64)tp->snd_ssthresh * tp->prr_delivered +
2472                                tp->prior_cwnd - 1;
2473                 sndcnt = div_u64(dividend, tp->prior_cwnd) - tp->prr_out;
2474         } else if ((flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED) &&
2475                    !(flag & FLAG_LOST_RETRANS)) {
2476                 sndcnt = min_t(int, delta,
2477                                max_t(int, tp->prr_delivered - tp->prr_out,
2478                                      newly_acked_sacked) + 1);
2479         } else {
2480                 sndcnt = min(delta, newly_acked_sacked);
2481         }
2482         sndcnt = max(sndcnt, (fast_rexmit ? 1 : 0));
2483         tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + sndcnt;
2484 }
2485
2486 static inline void tcp_end_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2487 {
2488         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2489
2490         /* Reset cwnd to ssthresh in CWR or Recovery (unless it's undone) */
2491         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_CWR ||
2492             (tp->undo_marker && tp->snd_ssthresh < TCP_INFINITE_SSTHRESH)) {
2493                 tp->snd_cwnd = tp->snd_ssthresh;
2494                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2495         }
2496         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_COMPLETE_CWR);
2497 }
2498
2499 /* Enter CWR state. Disable cwnd undo since congestion is proven with ECN */
2500 void tcp_enter_cwr(struct sock *sk)
2501 {
2502         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2503
2504         tp->prior_ssthresh = 0;
2505         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
2506                 tp->undo_marker = 0;
2507                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2508                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
2509         }
2510 }
2511 EXPORT_SYMBOL(tcp_enter_cwr);
2512
2513 static void tcp_try_keep_open(struct sock *sk)
2514 {
2515         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2516         int state = TCP_CA_Open;
2517
2518         if (tcp_left_out(tp) || tcp_any_retrans_done(sk))
2519                 state = TCP_CA_Disorder;
2520
2521         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != state) {
2522                 tcp_set_ca_state(sk, state);
2523                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2524         }
2525 }
2526
2527 static void tcp_try_to_open(struct sock *sk, int flag, const int prior_unsacked)
2528 {
2529         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2530
2531         tcp_verify_left_out(tp);
2532
2533         if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2534                 tp->retrans_stamp = 0;
2535
2536         if (flag & FLAG_ECE)
2537                 tcp_enter_cwr(sk);
2538
2539         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR) {
2540                 tcp_try_keep_open(sk);
2541         } else {
2542                 tcp_cwnd_reduction(sk, prior_unsacked, 0, flag);
2543         }
2544 }
2545
2546 static void tcp_mtup_probe_failed(struct sock *sk)
2547 {
2548         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2549
2550         icsk->icsk_mtup.search_high = icsk->icsk_mtup.probe_size - 1;
2551         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2552         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPFAIL);
2553 }
2554
2555 static void tcp_mtup_probe_success(struct sock *sk)
2556 {
2557         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2558         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2559
2560         /* FIXME: breaks with very large cwnd */
2561         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2562         tp->snd_cwnd = tp->snd_cwnd *
2563                        tcp_mss_to_mtu(sk, tp->mss_cache) /
2564                        icsk->icsk_mtup.probe_size;
2565         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2566         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2567         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2568
2569         icsk->icsk_mtup.search_low = icsk->icsk_mtup.probe_size;
2570         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2571         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
2572         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPSUCCESS);
2573 }
2574
2575 /* Do a simple retransmit without using the backoff mechanisms in
2576  * tcp_timer. This is used for path mtu discovery.
2577  * The socket is already locked here.
2578  */
2579 void tcp_simple_retransmit(struct sock *sk)
2580 {
2581         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2582         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2583         struct sk_buff *skb;
2584         unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
2585         u32 prior_lost = tp->lost_out;
2586
2587         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2588                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2589                         break;
2590                 if (tcp_skb_seglen(skb) > mss &&
2591                     !(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
2592                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2593                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
2594                                 tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
2595                         }
2596                         tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(tp, skb);
2597                 }
2598         }
2599
2600         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2601
2602         if (prior_lost == tp->lost_out)
2603                 return;
2604
2605         if (tcp_is_reno(tp))
2606                 tcp_limit_reno_sacked(tp);
2607
2608         tcp_verify_left_out(tp);
2609
2610         /* Don't muck with the congestion window here.
2611          * Reason is that we do not increase amount of _data_
2612          * in network, but units changed and effective
2613          * cwnd/ssthresh really reduced now.
2614          */
2615         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) {
2616                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2617                 tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2618                 tp->prior_ssthresh = 0;
2619                 tp->undo_marker = 0;
2620                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2621         }
2622         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2623 }
2624 EXPORT_SYMBOL(tcp_simple_retransmit);
2625
2626 static void tcp_enter_recovery(struct sock *sk, bool ece_ack)
2627 {
2628         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2629         int mib_idx;
2630
2631         if (tcp_is_reno(tp))
2632                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENORECOVERY;
2633         else
2634                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKRECOVERY;
2635
2636         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2637
2638         tp->prior_ssthresh = 0;
2639         tcp_init_undo(tp);
2640
2641         if (!tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
2642                 if (!ece_ack)
2643                         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2644                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2645         }
2646         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Recovery);
2647 }
2648
2649 /* Process an ACK in CA_Loss state. Move to CA_Open if lost data are
2650  * recovered or spurious. Otherwise retransmits more on partial ACKs.
2651  */
2652 static void tcp_process_loss(struct sock *sk, int flag, bool is_dupack)
2653 {
2654         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2655         bool recovered = !before(tp->snd_una, tp->high_seq);
2656
2657         if ((flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED) &&
2658             tcp_try_undo_loss(sk, false))
2659                 return;
2660
2661         if (tp->frto) { /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 (sack enhanced version). */
2662                 /* Step 3.b. A timeout is spurious if not all data are
2663                  * lost, i.e., never-retransmitted data are (s)acked.
2664                  */
2665                 if ((flag & FLAG_ORIG_SACK_ACKED) &&
2666                     tcp_try_undo_loss(sk, true))
2667                         return;
2668
2669                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq)) {
2670                         if (flag & FLAG_DATA_SACKED || is_dupack)
2671                                 tp->frto = 0; /* Step 3.a. loss was real */
2672                 } else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED && !recovered) {
2673                         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2674                         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk),
2675                                                   TCP_NAGLE_OFF);
2676                         if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq))
2677                                 return; /* Step 2.b */
2678                         tp->frto = 0;
2679                 }
2680         }
2681
2682         if (recovered) {
2683                 /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 2.a and 1st part of step 3.a */
2684                 tcp_try_undo_recovery(sk);
2685                 return;
2686         }
2687         if (tcp_is_reno(tp)) {
2688                 /* A Reno DUPACK means new data in F-RTO step 2.b above are
2689                  * delivered. Lower inflight to clock out (re)tranmissions.
2690                  */
2691                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq) && is_dupack)
2692                         tcp_add_reno_sack(sk);
2693                 else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2694                         tcp_reset_reno_sack(tp);
2695         }
2696         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2697 }
2698
2699 /* Undo during fast recovery after partial ACK. */
2700 static bool tcp_try_undo_partial(struct sock *sk, const int acked,
2701                                  const int prior_unsacked, int flag)
2702 {
2703         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2704
2705         if (tp->undo_marker && tcp_packet_delayed(tp)) {
2706                 /* Plain luck! Hole if filled with delayed
2707                  * packet, rather than with a retransmit.
2708                  */
2709                 tcp_update_reordering(sk, tcp_fackets_out(tp) + acked, 1);
2710
2711                 /* We are getting evidence that the reordering degree is higher
2712                  * than we realized. If there are no retransmits out then we
2713                  * can undo. Otherwise we clock out new packets but do not
2714                  * mark more packets lost or retransmit more.
2715                  */
2716                 if (tp->retrans_out) {
2717                         tcp_cwnd_reduction(sk, prior_unsacked, 0, flag);
2718                         return true;
2719                 }
2720
2721                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2722                         tp->retrans_stamp = 0;
2723
2724                 DBGUNDO(sk, "partial recovery");
2725                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2726                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPARTIALUNDO);
2727                 tcp_try_keep_open(sk);
2728                 return true;
2729         }
2730         return false;
2731 }
2732
2733 /* Process an event, which can update packets-in-flight not trivially.
2734  * Main goal of this function is to calculate new estimate for left_out,
2735  * taking into account both packets sitting in receiver's buffer and
2736  * packets lost by network.
2737  *
2738  * Besides that it does CWND reduction, when packet loss is detected
2739  * and changes state of machine.
2740  *
2741  * It does _not_ decide what to send, it is made in function
2742  * tcp_xmit_retransmit_queue().
2743  */
2744 static void tcp_fastretrans_alert(struct sock *sk, const int acked,
2745                                   const int prior_unsacked,
2746                                   bool is_dupack, int flag)
2747 {
2748         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2749         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2750         bool do_lost = is_dupack || ((flag & FLAG_DATA_SACKED) &&
2751                                     (tcp_fackets_out(tp) > tp->reordering));
2752         int fast_rexmit = 0;
2753
2754         if (WARN_ON(!tp->packets_out && tp->sacked_out))
2755                 tp->sacked_out = 0;
2756         if (WARN_ON(!tp->sacked_out && tp->fackets_out))
2757                 tp->fackets_out = 0;
2758
2759         /* Now state machine starts.
2760          * A. ECE, hence prohibit cwnd undoing, the reduction is required. */
2761         if (flag & FLAG_ECE)
2762                 tp->prior_ssthresh = 0;
2763
2764         /* B. In all the states check for reneging SACKs. */
2765         if (tcp_check_sack_reneging(sk, flag))
2766                 return;
2767
2768         /* C. Check consistency of the current state. */
2769         tcp_verify_left_out(tp);
2770
2771         /* D. Check state exit conditions. State can be terminated
2772          *    when high_seq is ACKed. */
2773         if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open) {
2774                 WARN_ON(tp->retrans_out != 0);
2775                 tp->retrans_stamp = 0;
2776         } else if (!before(tp->snd_una, tp->high_seq)) {
2777                 switch (icsk->icsk_ca_state) {
2778                 case TCP_CA_CWR:
2779                         /* CWR is to be held something *above* high_seq
2780                          * is ACKed for CWR bit to reach receiver. */
2781                         if (tp->snd_una != tp->high_seq) {
2782                                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2783                                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2784                         }
2785                         break;
2786
2787                 case TCP_CA_Recovery:
2788                         if (tcp_is_reno(tp))
2789                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2790                         if (tcp_try_undo_recovery(sk))
2791                                 return;
2792                         tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2793                         break;
2794                 }
2795         }
2796
2797         /* E. Process state. */
2798         switch (icsk->icsk_ca_state) {
2799         case TCP_CA_Recovery:
2800                 if (!(flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) {
2801                         if (tcp_is_reno(tp) && is_dupack)
2802                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2803                 } else {
2804                         if (tcp_try_undo_partial(sk, acked, prior_unsacked, flag))
2805                                 return;
2806                         /* Partial ACK arrived. Force fast retransmit. */
2807                         do_lost = tcp_is_reno(tp) ||
2808                                   tcp_fackets_out(tp) > tp->reordering;
2809                 }
2810                 if (tcp_try_undo_dsack(sk)) {
2811                         tcp_try_keep_open(sk);
2812                         return;
2813                 }
2814                 break;
2815         case TCP_CA_Loss:
2816                 tcp_process_loss(sk, flag, is_dupack);
2817                 if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open &&
2818                     !(flag & FLAG_LOST_RETRANS))
2819                         return;
2820                 /* Change state if cwnd is undone or retransmits are lost */
2821         default:
2822                 if (tcp_is_reno(tp)) {
2823                         if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2824                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2825                         if (is_dupack)
2826                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2827                 }
2828
2829                 if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder)
2830                         tcp_try_undo_dsack(sk);
2831
2832                 if (!tcp_time_to_recover(sk, flag)) {
2833                         tcp_try_to_open(sk, flag, prior_unsacked);
2834                         return;
2835                 }
2836
2837                 /* MTU probe failure: don't reduce cwnd */
2838                 if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR &&
2839                     icsk->icsk_mtup.probe_size &&
2840                     tp->snd_una == tp->mtu_probe.probe_seq_start) {
2841                         tcp_mtup_probe_failed(sk);
2842                         /* Restores the reduction we did in tcp_mtup_probe() */
2843                         tp->snd_cwnd++;
2844                         tcp_simple_retransmit(sk);
2845                         return;
2846                 }
2847
2848                 /* Otherwise enter Recovery state */
2849                 tcp_enter_recovery(sk, (flag & FLAG_ECE));
2850                 fast_rexmit = 1;
2851         }
2852
2853         if (do_lost)
2854                 tcp_update_scoreboard(sk, fast_rexmit);
2855         tcp_cwnd_reduction(sk, prior_unsacked, fast_rexmit, flag);
2856         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2857 }
2858
2859 /* Kathleen Nichols' algorithm for tracking the minimum value of
2860  * a data stream over some fixed time interval. (E.g., the minimum
2861  * RTT over the past five minutes.) It uses constant space and constant
2862  * time per update yet almost always delivers the same minimum as an
2863  * implementation that has to keep all the data in the window.
2864  *
2865  * The algorithm keeps track of the best, 2nd best & 3rd best min
2866  * values, maintaining an invariant that the measurement time of the
2867  * n'th best >= n-1'th best. It also makes sure that the three values
2868  * are widely separated in the time window since that bounds the worse
2869  * case error when that data is monotonically increasing over the window.
2870  *
2871  * Upon getting a new min, we can forget everything earlier because it
2872  * has no value - the new min is <= everything else in the window by
2873  * definition and it's the most recent. So we restart fresh on every new min
2874  * and overwrites 2nd & 3rd choices. The same property holds for 2nd & 3rd
2875  * best.
2876  */
2877 static void tcp_update_rtt_min(struct sock *sk, u32 rtt_us)
2878 {
2879         const u32 now = tcp_time_stamp, wlen = sysctl_tcp_min_rtt_wlen * HZ;
2880         struct rtt_meas *m = tcp_sk(sk)->rtt_min;
2881         struct rtt_meas rttm = { .rtt = (rtt_us ? : 1), .ts = now };
2882         u32 elapsed;
2883
2884         /* Check if the new measurement updates the 1st, 2nd, or 3rd choices */
2885         if (unlikely(rttm.rtt <= m[0].rtt))
2886                 m[0] = m[1] = m[2] = rttm;
2887         else if (rttm.rtt <= m[1].rtt)
2888                 m[1] = m[2] = rttm;
2889         else if (rttm.rtt <= m[2].rtt)
2890                 m[2] = rttm;
2891
2892         elapsed = now - m[0].ts;
2893         if (unlikely(elapsed > wlen)) {
2894                 /* Passed entire window without a new min so make 2nd choice
2895                  * the new min & 3rd choice the new 2nd. So forth and so on.
2896                  */
2897                 m[0] = m[1];
2898                 m[1] = m[2];
2899                 m[2] = rttm;
2900                 if (now - m[0].ts > wlen) {
2901                         m[0] = m[1];
2902                         m[1] = rttm;
2903                         if (now - m[0].ts > wlen)
2904                                 m[0] = rttm;
2905                 }
2906         } else if (m[1].ts == m[0].ts && elapsed > wlen / 4) {
2907                 /* Passed a quarter of the window without a new min so
2908                  * take 2nd choice from the 2nd quarter of the window.
2909                  */
2910                 m[2] = m[1] = rttm;
2911         } else if (m[2].ts == m[1].ts && elapsed > wlen / 2) {
2912                 /* Passed half the window without a new min so take the 3rd
2913                  * choice from the last half of the window.
2914                  */
2915                 m[2] = rttm;
2916         }
2917 }
2918
2919 static inline bool tcp_ack_update_rtt(struct sock *sk, const int flag,
2920                                       long seq_rtt_us, long sack_rtt_us,
2921                                       long ca_rtt_us)
2922 {
2923         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2924
2925         /* Prefer RTT measured from ACK's timing to TS-ECR. This is because
2926          * broken middle-boxes or peers may corrupt TS-ECR fields. But
2927          * Karn's algorithm forbids taking RTT if some retransmitted data
2928          * is acked (RFC6298).
2929          */
2930         if (seq_rtt_us < 0)
2931                 seq_rtt_us = sack_rtt_us;
2932
2933         /* RTTM Rule: A TSecr value received in a segment is used to
2934          * update the averaged RTT measurement only if the segment
2935          * acknowledges some new data, i.e., only if it advances the
2936          * left edge of the send window.
2937          * See draft-ietf-tcplw-high-performance-00, section 3.3.
2938          */
2939         if (seq_rtt_us < 0 && tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2940             flag & FLAG_ACKED)
2941                 seq_rtt_us = ca_rtt_us = jiffies_to_usecs(tcp_time_stamp -
2942                                                           tp->rx_opt.rcv_tsecr);
2943         if (seq_rtt_us < 0)
2944                 return false;
2945
2946         /* ca_rtt_us >= 0 is counting on the invariant that ca_rtt_us is
2947          * always taken together with ACK, SACK, or TS-opts. Any negative
2948          * values will be skipped with the seq_rtt_us < 0 check above.
2949          */
2950         tcp_update_rtt_min(sk, ca_rtt_us);
2951         tcp_rtt_estimator(sk, seq_rtt_us);
2952         tcp_set_rto(sk);
2953
2954         /* RFC6298: only reset backoff on valid RTT measurement. */
2955         inet_csk(sk)->icsk_backoff = 0;
2956         return true;
2957 }
2958
2959 /* Compute time elapsed between (last) SYNACK and the ACK completing 3WHS. */
2960 void tcp_synack_rtt_meas(struct sock *sk, struct request_sock *req)
2961 {
2962         long rtt_us = -1L;
2963
2964         if (req && !req->num_retrans && tcp_rsk(req)->snt_synack.v64) {
2965                 struct skb_mstamp now;
2966
2967                 skb_mstamp_get(&now);
2968                 rtt_us = skb_mstamp_us_delta(&now, &tcp_rsk(req)->snt_synack);
2969         }
2970
2971         tcp_ack_update_rtt(sk, FLAG_SYN_ACKED, rtt_us, -1L, rtt_us);
2972 }
2973
2974
2975 static void tcp_cong_avoid(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked)
2976 {
2977         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2978
2979         icsk->icsk_ca_ops->cong_avoid(sk, ack, acked);
2980         tcp_sk(sk)->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2981 }
2982
2983 /* Restart timer after forward progress on connection.
2984  * RFC2988 recommends to restart timer to now+rto.
2985  */
2986 void tcp_rearm_rto(struct sock *sk)
2987 {
2988         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2989         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2990
2991         /* If the retrans timer is currently being used by Fast Open
2992          * for SYN-ACK retrans purpose, stay put.
2993          */
2994         if (tp->fastopen_rsk)
2995                 return;
2996
2997         if (!tp->packets_out) {
2998                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS);
2999         } else {
3000                 u32 rto = inet_csk(sk)->icsk_rto;
3001                 /* Offset the time elapsed after installing regular RTO */
3002                 if (icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS ||
3003                     icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
3004                         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_head(sk);
3005                         const u32 rto_time_stamp =
3006                                 tcp_skb_timestamp(skb) + rto;
3007                         s32 delta = (s32)(rto_time_stamp - tcp_time_stamp);
3008                         /* delta may not be positive if the socket is locked
3009                          * when the retrans timer fires and is rescheduled.
3010                          */
3011                         if (delta > 0)
3012                                 rto = delta;
3013                 }
3014                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS, rto,
3015                                           TCP_RTO_MAX);
3016         }
3017 }
3018
3019 /* This function is called when the delayed ER timer fires. TCP enters
3020  * fast recovery and performs fast-retransmit.
3021  */
3022 void tcp_resume_early_retransmit(struct sock *sk)
3023 {
3024         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3025
3026         tcp_rearm_rto(sk);
3027
3028         /* Stop if ER is disabled after the delayed ER timer is scheduled */
3029         if (!tp->do_early_retrans)
3030                 return;
3031
3032         tcp_enter_recovery(sk, false);
3033         tcp_update_scoreboard(sk, 1);
3034         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3035 }
3036
3037 /* If we get here, the whole TSO packet has not been acked. */
3038 static u32 tcp_tso_acked(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3039 {
3040         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3041         u32 packets_acked;
3042
3043         BUG_ON(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una));
3044
3045         packets_acked = tcp_skb_pcount(skb);
3046         if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3047                 return 0;
3048         packets_acked -= tcp_skb_pcount(skb);
3049
3050         if (packets_acked) {
3051                 BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) == 0);
3052                 BUG_ON(!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq));
3053         }
3054
3055         return packets_acked;
3056 }
3057
3058 static void tcp_ack_tstamp(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
3059                            u32 prior_snd_una)
3060 {
3061         const struct skb_shared_info *shinfo;
3062
3063         /* Avoid cache line misses to get skb_shinfo() and shinfo->tx_flags */
3064         if (likely(!(sk->sk_tsflags & SOF_TIMESTAMPING_TX_ACK)))
3065                 return;
3066
3067         shinfo = skb_shinfo(skb);
3068         if ((shinfo->tx_flags & SKBTX_ACK_TSTAMP) &&
3069             between(shinfo->tskey, prior_snd_una, tcp_sk(sk)->snd_una - 1))
3070                 __skb_tstamp_tx(skb, NULL, sk, SCM_TSTAMP_ACK);
3071 }
3072
3073 /* Remove acknowledged frames from the retransmission queue. If our packet
3074  * is before the ack sequence we can discard it as it's confirmed to have
3075  * arrived at the other end.
3076  */
3077 static int tcp_clean_rtx_queue(struct sock *sk, int prior_fackets,
3078                                u32 prior_snd_una,
3079                                struct tcp_sacktag_state *sack)
3080 {
3081         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3082         struct skb_mstamp first_ackt, last_ackt, now;
3083         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3084         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
3085         u32 reord = tp->packets_out;
3086         bool fully_acked = true;
3087         long sack_rtt_us = -1L;
3088         long seq_rtt_us = -1L;
3089         long ca_rtt_us = -1L;
3090         struct sk_buff *skb;
3091         u32 pkts_acked = 0;
3092         bool rtt_update;
3093         int flag = 0;
3094
3095         first_ackt.v64 = 0;
3096
3097         while ((skb = tcp_write_queue_head(sk)) && skb != tcp_send_head(sk)) {
3098                 struct tcp_skb_cb *scb = TCP_SKB_CB(skb);
3099                 u8 sacked = scb->sacked;
3100                 u32 acked_pcount;
3101
3102                 tcp_ack_tstamp(sk, skb, prior_snd_una);
3103
3104                 /* Determine how many packets and what bytes were acked, tso and else */
3105                 if (after(scb->end_seq, tp->snd_una)) {
3106                         if (tcp_skb_pcount(skb) == 1 ||
3107                             !after(tp->snd_una, scb->seq))
3108                                 break;
3109
3110                         acked_pcount = tcp_tso_acked(sk, skb);
3111                         if (!acked_pcount)
3112                                 break;
3113
3114                         fully_acked = false;
3115                 } else {
3116                         /* Speedup tcp_unlink_write_queue() and next loop */
3117                         prefetchw(skb->next);
3118                         acked_pcount = tcp_skb_pcount(skb);
3119                 }
3120
3121                 if (unlikely(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
3122                         if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
3123                                 tp->retrans_out -= acked_pcount;
3124                         flag |= FLAG_RETRANS_DATA_ACKED;
3125                 } else if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
3126                         last_ackt = skb->skb_mstamp;
3127                         WARN_ON_ONCE(last_ackt.v64 == 0);
3128                         if (!first_ackt.v64)
3129                                 first_ackt = last_ackt;
3130
3131                         reord = min(pkts_acked, reord);
3132                         if (!after(scb->end_seq, tp->high_seq))
3133                                 flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3134                 }
3135
3136                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
3137                         tp->sacked_out -= acked_pcount;
3138                 if (sacked & TCPCB_LOST)
3139                         tp->lost_out -= acked_pcount;
3140
3141                 tp->packets_out -= acked_pcount;
3142                 pkts_acked += acked_pcount;
3143
3144                 /* Initial outgoing SYN's get put onto the write_queue
3145                  * just like anything else we transmit.  It is not
3146                  * true data, and if we misinform our callers that
3147                  * this ACK acks real data, we will erroneously exit
3148                  * connection startup slow start one packet too
3149                  * quickly.  This is severely frowned upon behavior.
3150                  */
3151                 if (likely(!(scb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
3152                         flag |= FLAG_DATA_ACKED;
3153                 } else {
3154                         flag |= FLAG_SYN_ACKED;
3155                         tp->retrans_stamp = 0;
3156                 }
3157
3158                 if (!fully_acked)
3159                         break;
3160
3161                 tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
3162                 sk_wmem_free_skb(sk, skb);
3163                 if (unlikely(skb == tp->retransmit_skb_hint))
3164                         tp->retransmit_skb_hint = NULL;
3165                 if (unlikely(skb == tp->lost_skb_hint))
3166                         tp->lost_skb_hint = NULL;
3167         }
3168
3169         if (likely(between(tp->snd_up, prior_snd_una, tp->snd_una)))
3170                 tp->snd_up = tp->snd_una;
3171
3172         if (skb && (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
3173                 flag |= FLAG_SACK_RENEGING;
3174
3175         skb_mstamp_get(&now);
3176         if (likely(first_ackt.v64) && !(flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)) {
3177                 seq_rtt_us = skb_mstamp_us_delta(&now, &first_ackt);
3178                 ca_rtt_us = skb_mstamp_us_delta(&now, &last_ackt);
3179         }
3180         if (sack->first_sackt.v64) {
3181                 sack_rtt_us = skb_mstamp_us_delta(&now, &sack->first_sackt);
3182                 ca_rtt_us = skb_mstamp_us_delta(&now, &sack->last_sackt);
3183         }
3184
3185         rtt_update = tcp_ack_update_rtt(sk, flag, seq_rtt_us, sack_rtt_us,
3186                                         ca_rtt_us);
3187
3188         if (flag & FLAG_ACKED) {
3189                 tcp_rearm_rto(sk);
3190                 if (unlikely(icsk->icsk_mtup.probe_size &&
3191                              !after(tp->mtu_probe.probe_seq_end, tp->snd_una))) {
3192                         tcp_mtup_probe_success(sk);
3193                 }
3194
3195                 if (tcp_is_reno(tp)) {
3196                         tcp_remove_reno_sacks(sk, pkts_acked);
3197                 } else {
3198                         int delta;
3199
3200                         /* Non-retransmitted hole got filled? That's reordering */
3201                         if (reord < prior_fackets)
3202                                 tcp_update_reordering(sk, tp->fackets_out - reord, 0);
3203
3204                         delta = tcp_is_fack(tp) ? pkts_acked :
3205                                                   prior_sacked - tp->sacked_out;
3206                         tp->lost_cnt_hint -= min(tp->lost_cnt_hint, delta);
3207                 }
3208
3209                 tp->fackets_out -= min(pkts_acked, tp->fackets_out);
3210
3211         } else if (skb && rtt_update && sack_rtt_us >= 0 &&
3212                    sack_rtt_us > skb_mstamp_us_delta(&now, &skb->skb_mstamp)) {
3213                 /* Do not re-arm RTO if the sack RTT is measured from data sent
3214                  * after when the head was last (re)transmitted. Otherwise the
3215                  * timeout may continue to extend in loss recovery.
3216                  */
3217                 tcp_rearm_rto(sk);
3218         }
3219
3220         if (icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked)
3221                 icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked(sk, pkts_acked, ca_rtt_us);
3222
3223 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3224         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
3225         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
3226         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
3227         if (!tp->packets_out && tcp_is_sack(tp)) {
3228                 icsk = inet_csk(sk);
3229                 if (tp->lost_out) {
3230                         pr_debug("Leak l=%u %d\n",
3231                                  tp->lost_out, icsk->icsk_ca_state);
3232                         tp->lost_out = 0;
3233                 }
3234                 if (tp->sacked_out) {
3235                         pr_debug("Leak s=%u %d\n",
3236                                  tp->sacked_out, icsk->icsk_ca_state);
3237                         tp->sacked_out = 0;
3238                 }
3239                 if (tp->retrans_out) {
3240                         pr_debug("Leak r=%u %d\n",
3241                                  tp->retrans_out, icsk->icsk_ca_state);
3242                         tp->retrans_out = 0;
3243                 }
3244         }
3245 #endif
3246         return flag;
3247 }
3248
3249 static void tcp_ack_probe(struct sock *sk)
3250 {
3251         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3252         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3253
3254         /* Was it a usable window open? */
3255
3256         if (!after(TCP_SKB_CB(tcp_send_head(sk))->end_seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3257                 icsk->icsk_backoff = 0;
3258                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0);
3259                 /* Socket must be waked up by subsequent tcp_data_snd_check().
3260                  * This function is not for random using!
3261                  */
3262         } else {
3263                 unsigned long when = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
3264
3265                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3266                                           when, TCP_RTO_MAX);
3267         }
3268 }
3269
3270 static inline bool tcp_ack_is_dubious(const struct sock *sk, const int flag)
3271 {
3272         return !(flag & FLAG_NOT_DUP) || (flag & FLAG_CA_ALERT) ||
3273                 inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open;
3274 }
3275
3276 /* Decide wheather to run the increase function of congestion control. */
3277 static inline bool tcp_may_raise_cwnd(const struct sock *sk, const int flag)
3278 {
3279         if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
3280                 return false;
3281
3282         /* If reordering is high then always grow cwnd whenever data is
3283          * delivered regardless of its ordering. Otherwise stay conservative
3284          * and only grow cwnd on in-order delivery (RFC5681). A stretched ACK w/
3285          * new SACK or ECE mark may first advance cwnd here and later reduce
3286          * cwnd in tcp_fastretrans_alert() based on more states.
3287          */
3288         if (tcp_sk(sk)->reordering > sysctl_tcp_reordering)
3289                 return flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS;
3290
3291         return flag & FLAG_DATA_ACKED;
3292 }
3293
3294 /* Check that window update is acceptable.
3295  * The function assumes that snd_una<=ack<=snd_next.
3296  */
3297 static inline bool tcp_may_update_window(const struct tcp_sock *tp,
3298                                         const u32 ack, const u32 ack_seq,
3299                                         const u32 nwin)
3300 {
3301         return  after(ack, tp->snd_una) ||
3302                 after(ack_seq, tp->snd_wl1) ||
3303                 (ack_seq == tp->snd_wl1 && nwin > tp->snd_wnd);
3304 }
3305
3306 /* If we update tp->snd_una, also update tp->bytes_acked */
3307 static void tcp_snd_una_update(struct tcp_sock *tp, u32 ack)
3308 {
3309         u32 delta = ack - tp->snd_una;
3310
3311         u64_stats_update_begin(&tp->syncp);
3312         tp->bytes_acked += delta;
3313         u64_stats_update_end(&tp->syncp);
3314         tp->snd_una = ack;
3315 }
3316
3317 /* If we update tp->rcv_nxt, also update tp->bytes_received */
3318 static void tcp_rcv_nxt_update(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3319 {
3320         u32 delta = seq - tp->rcv_nxt;
3321
3322         u64_stats_update_begin(&tp->syncp);
3323         tp->bytes_received += delta;
3324         u64_stats_update_end(&tp->syncp);
3325         tp->rcv_nxt = seq;
3326 }
3327
3328 /* Update our send window.
3329  *
3330  * Window update algorithm, described in RFC793/RFC1122 (used in linux-2.2
3331  * and in FreeBSD. NetBSD's one is even worse.) is wrong.
3332  */
3333 static int tcp_ack_update_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, u32 ack,
3334                                  u32 ack_seq)
3335 {
3336         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3337         int flag = 0;
3338         u32 nwin = ntohs(tcp_hdr(skb)->window);
3339
3340         if (likely(!tcp_hdr(skb)->syn))
3341                 nwin <<= tp->rx_opt.snd_wscale;
3342
3343         if (tcp_may_update_window(tp, ack, ack_seq, nwin)) {
3344                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3345                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3346
3347                 if (tp->snd_wnd != nwin) {
3348                         tp->snd_wnd = nwin;
3349
3350                         /* Note, it is the only place, where
3351                          * fast path is recovered for sending TCP.
3352                          */
3353                         tp->pred_flags = 0;
3354                         tcp_fast_path_check(sk);
3355
3356                         if (tcp_send_head(sk))
3357                                 tcp_slow_start_after_idle_check(sk);
3358
3359                         if (nwin > tp->max_window) {
3360                                 tp->max_window = nwin;
3361                                 tcp_sync_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie);
3362                         }
3363                 }
3364         }
3365
3366         tcp_snd_una_update(tp, ack);
3367
3368         return flag;
3369 }
3370
3371 /* Return true if we're currently rate-limiting out-of-window ACKs and
3372  * thus shouldn't send a dupack right now. We rate-limit dupacks in
3373  * response to out-of-window SYNs or ACKs to mitigate ACK loops or DoS
3374  * attacks that send repeated SYNs or ACKs for the same connection. To
3375  * do this, we do not send a duplicate SYNACK or ACK if the remote
3376  * endpoint is sending out-of-window SYNs or pure ACKs at a high rate.
3377  */
3378 bool tcp_oow_rate_limited(struct net *net, const struct sk_buff *skb,
3379                           int mib_idx, u32 *last_oow_ack_time)
3380 {
3381         /* Data packets without SYNs are not likely part of an ACK loop. */
3382         if ((TCP_SKB_CB(skb)->seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) &&
3383             !tcp_hdr(skb)->syn)
3384                 goto not_rate_limited;
3385
3386         if (*last_oow_ack_time) {
3387                 s32 elapsed = (s32)(tcp_time_stamp - *last_oow_ack_time);
3388
3389                 if (0 <= elapsed && elapsed < sysctl_tcp_invalid_ratelimit) {
3390                         NET_INC_STATS_BH(net, mib_idx);
3391                         return true;    /* rate-limited: don't send yet! */
3392                 }
3393         }
3394
3395         *last_oow_ack_time = tcp_time_stamp;
3396
3397 not_rate_limited:
3398         return false;   /* not rate-limited: go ahead, send dupack now! */
3399 }
3400
3401 /* RFC 5961 7 [ACK Throttling] */
3402 static void tcp_send_challenge_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3403 {
3404         /* unprotected vars, we dont care of overwrites */
3405         static u32 challenge_timestamp;
3406         static unsigned int challenge_count;
3407         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3408         u32 now;
3409
3410         /* First check our per-socket dupack rate limit. */
3411         if (tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
3412                                  LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDCHALLENGE,
3413                                  &tp->last_oow_ack_time))
3414                 return;
3415
3416         /* Then check the check host-wide RFC 5961 rate limit. */
3417         now = jiffies / HZ;
3418         if (now != challenge_timestamp) {
3419                 challenge_timestamp = now;
3420                 challenge_count = 0;
3421         }
3422         if (++challenge_count <= sysctl_tcp_challenge_ack_limit) {
3423                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPCHALLENGEACK);
3424                 tcp_send_ack(sk);
3425         }
3426 }
3427
3428 static void tcp_store_ts_recent(struct tcp_sock *tp)
3429 {
3430         tp->rx_opt.ts_recent = tp->rx_opt.rcv_tsval;
3431         tp->rx_opt.ts_recent_stamp = get_seconds();
3432 }
3433
3434 static void tcp_replace_ts_recent(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3435 {
3436         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && !after(seq, tp->rcv_wup)) {
3437                 /* PAWS bug workaround wrt. ACK frames, the PAWS discard
3438                  * extra check below makes sure this can only happen
3439                  * for pure ACK frames.  -DaveM
3440                  *
3441                  * Not only, also it occurs for expired timestamps.
3442                  */
3443
3444                 if (tcp_paws_check(&tp->rx_opt, 0))
3445                         tcp_store_ts_recent(tp);
3446         }
3447 }
3448
3449 /* This routine deals with acks during a TLP episode.
3450  * We mark the end of a TLP episode on receiving TLP dupack or when
3451  * ack is after tlp_high_seq.
3452  * Ref: loss detection algorithm in draft-dukkipati-tcpm-tcp-loss-probe.
3453  */
3454 static void tcp_process_tlp_ack(struct sock *sk, u32 ack, int flag)
3455 {
3456         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3457
3458         if (before(ack, tp->tlp_high_seq))
3459                 return;
3460
3461         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK) {
3462                 /* This DSACK means original and TLP probe arrived; no loss */
3463                 tp->tlp_high_seq = 0;
3464         } else if (after(ack, tp->tlp_high_seq)) {
3465                 /* ACK advances: there was a loss, so reduce cwnd. Reset
3466                  * tlp_high_seq in tcp_init_cwnd_reduction()
3467                  */
3468                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
3469                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
3470                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
3471                 tcp_try_keep_open(sk);
3472                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
3473                                  LINUX_MIB_TCPLOSSPROBERECOVERY);
3474         } else if (!(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED |
3475                              FLAG_NOT_DUP | FLAG_DATA_SACKED))) {
3476                 /* Pure dupack: original and TLP probe arrived; no loss */
3477                 tp->tlp_high_seq = 0;
3478         }
3479 }
3480
3481 static inline void tcp_in_ack_event(struct sock *sk, u32 flags)
3482 {
3483         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3484
3485         if (icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event)
3486                 icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event(sk, flags);
3487 }
3488
3489 /* This routine deals with incoming acks, but not outgoing ones. */
3490 static int tcp_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int flag)
3491 {
3492         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3493         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3494         struct tcp_sacktag_state sack_state;
3495         u32 prior_snd_una = tp->snd_una;
3496         u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3497         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3498         bool is_dupack = false;
3499         u32 prior_fackets;
3500         int prior_packets = tp->packets_out;
3501         const int prior_unsacked = tp->packets_out - tp->sacked_out;
3502         int acked = 0; /* Number of packets newly acked */
3503
3504         sack_state.first_sackt.v64 = 0;
3505
3506         /* We very likely will need to access write queue head. */
3507         prefetchw(sk->sk_write_queue.next);
3508
3509         /* If the ack is older than previous acks
3510          * then we can probably ignore it.
3511          */
3512         if (before(ack, prior_snd_una)) {
3513                 /* RFC 5961 5.2 [Blind Data Injection Attack].[Mitigation] */
3514                 if (before(ack, prior_snd_una - tp->max_window)) {
3515                         tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
3516                         return -1;
3517                 }
3518                 goto old_ack;
3519         }
3520
3521         /* If the ack includes data we haven't sent yet, discard
3522          * this segment (RFC793 Section 3.9).
3523          */
3524         if (after(ack, tp->snd_nxt))
3525                 goto invalid_ack;
3526
3527         if (icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS ||
3528             icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)
3529                 tcp_rearm_rto(sk);
3530
3531         if (after(ack, prior_snd_una)) {
3532                 flag |= FLAG_SND_UNA_ADVANCED;
3533                 icsk->icsk_retransmits = 0;
3534         }
3535
3536         prior_fackets = tp->fackets_out;
3537
3538         /* ts_recent update must be made after we are sure that the packet
3539          * is in window.
3540          */
3541         if (flag & FLAG_UPDATE_TS_RECENT)
3542                 tcp_replace_ts_recent(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
3543
3544         if (!(flag & FLAG_SLOWPATH) && after(ack, prior_snd_una)) {
3545                 /* Window is constant, pure forward advance.
3546                  * No more checks are required.
3547                  * Note, we use the fact that SND.UNA>=SND.WL2.
3548                  */
3549                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3550                 tcp_snd_una_update(tp, ack);
3551                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3552
3553                 tcp_in_ack_event(sk, CA_ACK_WIN_UPDATE);
3554
3555                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPACKS);
3556         } else {
3557                 u32 ack_ev_flags = CA_ACK_SLOWPATH;
3558
3559                 if (ack_seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
3560                         flag |= FLAG_DATA;
3561                 else
3562                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPUREACKS);
3563
3564                 flag |= tcp_ack_update_window(sk, skb, ack, ack_seq);
3565
3566                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked)
3567                         flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3568                                                         &sack_state);
3569
3570                 if (tcp_ecn_rcv_ecn_echo(tp, tcp_hdr(skb))) {
3571                         flag |= FLAG_ECE;
3572                         ack_ev_flags |= CA_ACK_ECE;
3573                 }
3574
3575                 if (flag & FLAG_WIN_UPDATE)
3576                         ack_ev_flags |= CA_ACK_WIN_UPDATE;
3577
3578                 tcp_in_ack_event(sk, ack_ev_flags);
3579         }
3580
3581         /* We passed data and got it acked, remove any soft error
3582          * log. Something worked...
3583          */
3584         sk->sk_err_soft = 0;
3585         icsk->icsk_probes_out = 0;
3586         tp->rcv_tstamp = tcp_time_stamp;
3587         if (!prior_packets)
3588                 goto no_queue;
3589
3590         /* See if we can take anything off of the retransmit queue. */
3591         acked = tp->packets_out;
3592         flag |= tcp_clean_rtx_queue(sk, prior_fackets, prior_snd_una,
3593                                     &sack_state);
3594         acked -= tp->packets_out;
3595
3596         if (tcp_ack_is_dubious(sk, flag)) {
3597                 is_dupack = !(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED | FLAG_NOT_DUP));
3598                 tcp_fastretrans_alert(sk, acked, prior_unsacked,
3599                                       is_dupack, flag);
3600         }
3601         if (tp->tlp_high_seq)
3602                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3603
3604         /* Advance cwnd if state allows */
3605         if (tcp_may_raise_cwnd(sk, flag))
3606                 tcp_cong_avoid(sk, ack, acked);
3607
3608         if ((flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS) || !(flag & FLAG_NOT_DUP)) {
3609                 struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3610                 if (dst)
3611                         dst_confirm(dst);
3612         }
3613
3614         if (icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_RETRANS)
3615                 tcp_schedule_loss_probe(sk);
3616         tcp_update_pacing_rate(sk);
3617         return 1;
3618
3619 no_queue:
3620         /* If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction. */
3621         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK)
3622                 tcp_fastretrans_alert(sk, acked, prior_unsacked,
3623                                       is_dupack, flag);
3624         /* If this ack opens up a zero window, clear backoff.  It was
3625          * being used to time the probes, and is probably far higher than
3626          * it needs to be for normal retransmission.
3627          */
3628         if (tcp_send_head(sk))
3629                 tcp_ack_probe(sk);
3630
3631         if (tp->tlp_high_seq)
3632                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3633         return 1;
3634
3635 invalid_ack:
3636         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u after %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3637         return -1;
3638
3639 old_ack:
3640         /* If data was SACKed, tag it and see if we should send more data.
3641          * If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction.
3642          */
3643         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked) {
3644                 flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3645                                                 &sack_state);
3646                 tcp_fastretrans_alert(sk, acked, prior_unsacked,
3647                                       is_dupack, flag);
3648         }
3649
3650         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u before %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3651         return 0;
3652 }
3653
3654 static void tcp_parse_fastopen_option(int len, const unsigned char *cookie,
3655                                       bool syn, struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3656                                       bool exp_opt)
3657 {
3658         /* Valid only in SYN or SYN-ACK with an even length.  */
3659         if (!foc || !syn || len < 0 || (len & 1))
3660                 return;
3661
3662         if (len >= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MIN &&
3663             len <= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MAX)
3664                 memcpy(foc->val, cookie, len);
3665         else if (len != 0)
3666                 len = -1;
3667         foc->len = len;
3668         foc->exp = exp_opt;
3669 }
3670
3671 /* Look for tcp options. Normally only called on SYN and SYNACK packets.
3672  * But, this can also be called on packets in the established flow when
3673  * the fast version below fails.
3674  */
3675 void tcp_parse_options(const struct sk_buff *skb,
3676                        struct tcp_options_received *opt_rx, int estab,
3677                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
3678 {
3679         const unsigned char *ptr;
3680         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3681         int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr);
3682
3683         ptr = (const unsigned char *)(th + 1);
3684         opt_rx->saw_tstamp = 0;
3685
3686         while (length > 0) {
3687                 int opcode = *ptr++;
3688                 int opsize;
3689
3690                 switch (opcode) {
3691                 case TCPOPT_EOL:
3692                         return;
3693                 case TCPOPT_NOP:        /* Ref: RFC 793 section 3.1 */
3694                         length--;
3695                         continue;
3696                 default:
3697                         opsize = *ptr++;
3698                         if (opsize < 2) /* "silly options" */
3699                                 return;
3700                         if (opsize > length)
3701                                 return; /* don't parse partial options */
3702                         switch (opcode) {
3703                         case TCPOPT_MSS:
3704                                 if (opsize == TCPOLEN_MSS && th->syn && !estab) {
3705                                         u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
3706                                         if (in_mss) {
3707                                                 if (opt_rx->user_mss &&
3708                                                     opt_rx->user_mss < in_mss)
3709                                                         in_mss = opt_rx->user_mss;
3710                                                 opt_rx->mss_clamp = in_mss;
3711                                         }
3712                                 }
3713                                 break;
3714                         case TCPOPT_WINDOW:
3715                                 if (opsize == TCPOLEN_WINDOW && th->syn &&
3716                                     !estab && sysctl_tcp_window_scaling) {
3717                                         __u8 snd_wscale = *(__u8 *)ptr;
3718                                         opt_rx->wscale_ok = 1;
3719                                         if (snd_wscale > 14) {
3720                                                 net_info_ratelimited("%s: Illegal window scaling value %d >14 received\n",
3721                                                                      __func__,
3722                                                                      snd_wscale);
3723                                                 snd_wscale = 14;
3724                                         }
3725                                         opt_rx->snd_wscale = snd_wscale;
3726                                 }
3727                                 break;
3728                         case TCPOPT_TIMESTAMP:
3729                                 if ((opsize == TCPOLEN_TIMESTAMP) &&
3730                                     ((estab && opt_rx->tstamp_ok) ||
3731                                      (!estab && sysctl_tcp_timestamps))) {
3732                                         opt_rx->saw_tstamp = 1;
3733                                         opt_rx->rcv_tsval = get_unaligned_be32(ptr);
3734                                         opt_rx->rcv_tsecr = get_unaligned_be32(ptr + 4);
3735                                 }
3736                                 break;
3737                         case TCPOPT_SACK_PERM:
3738                                 if (opsize == TCPOLEN_SACK_PERM && th->syn &&
3739                                     !estab && sysctl_tcp_sack) {
3740                                         opt_rx->sack_ok = TCP_SACK_SEEN;
3741                                         tcp_sack_reset(opt_rx);
3742                                 }
3743                                 break;
3744
3745                         case TCPOPT_SACK:
3746                                 if ((opsize >= (TCPOLEN_SACK_BASE + TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)) &&
3747                                    !((opsize - TCPOLEN_SACK_BASE) % TCPOLEN_SACK_PERBLOCK) &&
3748                                    opt_rx->sack_ok) {
3749                                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = (ptr - 2) - (unsigned char *)th;
3750                                 }
3751                                 break;
3752 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3753                         case TCPOPT_MD5SIG:
3754                                 /*
3755                                  * The MD5 Hash has already been
3756                                  * checked (see tcp_v{4,6}_do_rcv()).
3757                                  */
3758                                 break;
3759 #endif
3760                         case TCPOPT_FASTOPEN:
3761                                 tcp_parse_fastopen_option(
3762                                         opsize - TCPOLEN_FASTOPEN_BASE,
3763                                         ptr, th->syn, foc, false);
3764                                 break;
3765
3766                         case TCPOPT_EXP:
3767                                 /* Fast Open option shares code 254 using a
3768                                  * 16 bits magic number.
3769                                  */
3770                                 if (opsize >= TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE &&
3771                                     get_unaligned_be16(ptr) ==
3772                                     TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC)
3773                                         tcp_parse_fastopen_option(opsize -
3774                                                 TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE,
3775                                                 ptr + 2, th->syn, foc, true);
3776                                 break;
3777
3778                         }
3779                         ptr += opsize-2;
3780                         length -= opsize;
3781                 }
3782         }
3783 }
3784 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_options);
3785
3786 static bool tcp_parse_aligned_timestamp(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
3787 {
3788         const __be32 *ptr = (const __be32 *)(th + 1);
3789
3790         if (*ptr == htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16)
3791                           | (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) | TCPOLEN_TIMESTAMP)) {
3792                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 1;
3793                 ++ptr;
3794                 tp->rx_opt.rcv_tsval = ntohl(*ptr);
3795                 ++ptr;
3796                 if (*ptr)
3797                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = ntohl(*ptr) - tp->tsoffset;
3798                 else
3799                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = 0;
3800                 return true;
3801         }
3802         return false;
3803 }
3804
3805 /* Fast parse options. This hopes to only see timestamps.
3806  * If it is wrong it falls back on tcp_parse_options().
3807  */
3808 static bool tcp_fast_parse_options(const struct sk_buff *skb,
3809                                    const struct tcphdr *th, struct tcp_sock *tp)
3810 {
3811         /* In the spirit of fast parsing, compare doff directly to constant
3812          * values.  Because equality is used, short doff can be ignored here.
3813          */
3814         if (th->doff == (sizeof(*th) / 4)) {
3815                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
3816                 return false;
3817         } else if (tp->rx_opt.tstamp_ok &&
3818                    th->doff == ((sizeof(*th) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) / 4)) {
3819                 if (tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
3820                         return true;
3821         }
3822
3823         tcp_parse_options(skb, &tp->rx_opt, 1, NULL);
3824         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
3825                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
3826
3827         return true;
3828 }
3829
3830 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3831 /*
3832  * Parse MD5 Signature option
3833  */
3834 const u8 *tcp_parse_md5sig_option(const struct tcphdr *th)
3835 {
3836         int length = (th->doff << 2) - sizeof(*th);
3837         const u8 *ptr = (const u8 *)(th + 1);
3838
3839         /* If the TCP option is too short, we can short cut */
3840         if (length < TCPOLEN_MD5SIG)
3841                 return NULL;
3842
3843         while (length > 0) {
3844                 int opcode = *ptr++;
3845                 int opsize;
3846
3847                 switch (opcode) {
3848                 case TCPOPT_EOL:
3849                         return NULL;
3850                 case TCPOPT_NOP:
3851                         length--;
3852                         continue;
3853                 default:
3854                         opsize = *ptr++;
3855                         if (opsize < 2 || opsize > length)
3856                                 return NULL;
3857                         if (opcode == TCPOPT_MD5SIG)
3858                                 return opsize == TCPOLEN_MD5SIG ? ptr : NULL;
3859                 }
3860                 ptr += opsize - 2;
3861                 length -= opsize;
3862         }
3863         return NULL;
3864 }
3865 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_md5sig_option);
3866 #endif
3867
3868 /* Sorry, PAWS as specified is broken wrt. pure-ACKs -DaveM
3869  *
3870  * It is not fatal. If this ACK does _not_ change critical state (seqs, window)
3871  * it can pass through stack. So, the following predicate verifies that
3872  * this segment is not used for anything but congestion avoidance or
3873  * fast retransmit. Moreover, we even are able to eliminate most of such
3874  * second order effects, if we apply some small "replay" window (~RTO)
3875  * to timestamp space.
3876  *
3877  * All these measures still do not guarantee that we reject wrapped ACKs
3878  * on networks with high bandwidth, when sequence space is recycled fastly,
3879  * but it guarantees that such events will be very rare and do not affect
3880  * connection seriously. This doesn't look nice, but alas, PAWS is really
3881  * buggy extension.
3882  *
3883  * [ Later note. Even worse! It is buggy for segments _with_ data. RFC
3884  * states that events when retransmit arrives after original data are rare.
3885  * It is a blatant lie. VJ forgot about fast retransmit! 8)8) It is
3886  * the biggest problem on large power networks even with minor reordering.
3887  * OK, let's give it small replay window. If peer clock is even 1hz, it is safe
3888  * up to bandwidth of 18Gigabit/sec. 8) ]
3889  */
3890
3891 static int tcp_disordered_ack(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3892 {
3893         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3894         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3895         u32 seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3896         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3897
3898         return (/* 1. Pure ACK with correct sequence number. */
3899                 (th->ack && seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq && seq == tp->rcv_nxt) &&
3900
3901                 /* 2. ... and duplicate ACK. */
3902                 ack == tp->snd_una &&
3903
3904                 /* 3. ... and does not update window. */
3905                 !tcp_may_update_window(tp, ack, seq, ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale) &&
3906
3907                 /* 4. ... and sits in replay window. */
3908                 (s32)(tp->rx_opt.ts_recent - tp->rx_opt.rcv_tsval) <= (inet_csk(sk)->icsk_rto * 1024) / HZ);
3909 }
3910
3911 static inline bool tcp_paws_discard(const struct sock *sk,
3912                                    const struct sk_buff *skb)
3913 {
3914         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3915
3916         return !tcp_paws_check(&tp->rx_opt, TCP_PAWS_WINDOW) &&
3917                !tcp_disordered_ack(sk, skb);
3918 }
3919
3920 /* Check segment sequence number for validity.
3921  *
3922  * Segment controls are considered valid, if the segment
3923  * fits to the window after truncation to the window. Acceptability
3924  * of data (and SYN, FIN, of course) is checked separately.
3925  * See tcp_data_queue(), for example.
3926  *
3927  * Also, controls (RST is main one) are accepted using RCV.WUP instead
3928  * of RCV.NXT. Peer still did not advance his SND.UNA when we
3929  * delayed ACK, so that hisSND.UNA<=ourRCV.WUP.
3930  * (borrowed from freebsd)
3931  */
3932
3933 static inline bool tcp_sequence(const struct tcp_sock *tp, u32 seq, u32 end_seq)
3934 {
3935         return  !before(end_seq, tp->rcv_wup) &&
3936                 !after(seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp));
3937 }
3938
3939 /* When we get a reset we do this. */
3940 void tcp_reset(struct sock *sk)
3941 {
3942         /* We want the right error as BSD sees it (and indeed as we do). */
3943         switch (sk->sk_state) {
3944         case TCP_SYN_SENT:
3945                 sk->sk_err = ECONNREFUSED;
3946                 break;
3947         case TCP_CLOSE_WAIT:
3948                 sk->sk_err = EPIPE;
3949                 break;
3950         case TCP_CLOSE:
3951                 return;
3952         default:
3953                 sk->sk_err = ECONNRESET;
3954         }
3955         /* This barrier is coupled with smp_rmb() in tcp_poll() */
3956         smp_wmb();
3957
3958         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
3959                 sk->sk_error_report(sk);
3960
3961         tcp_done(sk);
3962 }
3963
3964 /*
3965  *      Process the FIN bit. This now behaves as it is supposed to work
3966  *      and the FIN takes effect when it is validly part of sequence
3967  *      space. Not before when we get holes.
3968  *
3969  *      If we are ESTABLISHED, a received fin moves us to CLOSE-WAIT
3970  *      (and thence onto LAST-ACK and finally, CLOSE, we never enter
3971  *      TIME-WAIT)
3972  *
3973  *      If we are in FINWAIT-1, a received FIN indicates simultaneous
3974  *      close and we go into CLOSING (and later onto TIME-WAIT)
3975  *
3976  *      If we are in FINWAIT-2, a received FIN moves us to TIME-WAIT.
3977  */
3978 static void tcp_fin(struct sock *sk)
3979 {
3980         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3981
3982         inet_csk_schedule_ack(sk);
3983
3984         sk->sk_shutdown |= RCV_SHUTDOWN;
3985         sock_set_flag(sk, SOCK_DONE);
3986
3987         switch (sk->sk_state) {
3988         case TCP_SYN_RECV:
3989         case TCP_ESTABLISHED:
3990                 /* Move to CLOSE_WAIT */
3991                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSE_WAIT);
3992                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 1;
3993                 break;
3994
3995         case TCP_CLOSE_WAIT:
3996         case TCP_CLOSING:
3997                 /* Received a retransmission of the FIN, do
3998                  * nothing.
3999                  */
4000                 break;
4001         case TCP_LAST_ACK:
4002                 /* RFC793: Remain in the LAST-ACK state. */
4003                 break;
4004
4005         case TCP_FIN_WAIT1:
4006                 /* This case occurs when a simultaneous close
4007                  * happens, we must ack the received FIN and
4008                  * enter the CLOSING state.
4009                  */
4010                 tcp_send_ack(sk);
4011                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSING);
4012                 break;
4013         case TCP_FIN_WAIT2:
4014                 /* Received a FIN -- send ACK and enter TIME_WAIT. */
4015                 tcp_send_ack(sk);
4016                 tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
4017                 break;
4018         default:
4019                 /* Only TCP_LISTEN and TCP_CLOSE are left, in these
4020                  * cases we should never reach this piece of code.
4021                  */
4022                 pr_err("%s: Impossible, sk->sk_state=%d\n",
4023                        __func__, sk->sk_state);
4024                 break;
4025         }
4026
4027         /* It _is_ possible, that we have something out-of-order _after_ FIN.
4028          * Probably, we should reset in this case. For now drop them.
4029          */
4030         __skb_queue_purge(&tp->out_of_order_queue);
4031         if (tcp_is_sack(tp))
4032                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4033         sk_mem_reclaim(sk);
4034
4035         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
4036                 sk->sk_state_change(sk);
4037
4038                 /* Do not send POLL_HUP for half duplex close. */
4039                 if (sk->sk_shutdown == SHUTDOWN_MASK ||
4040                     sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4041                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_HUP);
4042                 else
4043                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);
4044         }
4045 }
4046
4047 static inline bool tcp_sack_extend(struct tcp_sack_block *sp, u32 seq,
4048                                   u32 end_seq)
4049 {
4050         if (!after(seq, sp->end_seq) && !after(sp->start_seq, end_seq)) {
4051                 if (before(seq, sp->start_seq))
4052                         sp->start_seq = seq;
4053                 if (after(end_seq, sp->end_seq))
4054                         sp->end_seq = end_seq;
4055                 return true;
4056         }
4057         return false;
4058 }
4059
4060 static void tcp_dsack_set(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4061 {
4062         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4063
4064         if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_dsack) {
4065                 int mib_idx;
4066
4067                 if (before(seq, tp->rcv_nxt))
4068                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOLDSENT;
4069                 else
4070                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOFOSENT;
4071
4072                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
4073
4074                 tp->rx_opt.dsack = 1;
4075                 tp->duplicate_sack[0].start_seq = seq;
4076                 tp->duplicate_sack[0].end_seq = end_seq;
4077         }
4078 }
4079
4080 static void tcp_dsack_extend(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4081 {
4082         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4083
4084         if (!tp->rx_opt.dsack)
4085                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4086         else
4087                 tcp_sack_extend(tp->duplicate_sack, seq, end_seq);
4088 }
4089
4090 static void tcp_send_dupack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4091 {
4092         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4093
4094         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
4095             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4096                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4097                 tcp_enter_quickack_mode(sk);
4098
4099                 if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_dsack) {
4100                         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4101
4102                         if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))
4103                                 end_seq = tp->rcv_nxt;
4104                         tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq);
4105                 }
4106         }
4107
4108         tcp_send_ack(sk);
4109 }
4110
4111 /* These routines update the SACK block as out-of-order packets arrive or
4112  * in-order packets close up the sequence space.
4113  */
4114 static void tcp_sack_maybe_coalesce(struct tcp_sock *tp)
4115 {
4116         int this_sack;
4117         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4118         struct tcp_sack_block *swalk = sp + 1;
4119
4120         /* See if the recent change to the first SACK eats into
4121          * or hits the sequence space of other SACK blocks, if so coalesce.
4122          */
4123         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;) {
4124                 if (tcp_sack_extend(sp, swalk->start_seq, swalk->end_seq)) {
4125                         int i;
4126
4127                         /* Zap SWALK, by moving every further SACK up by one slot.
4128                          * Decrease num_sacks.
4129                          */
4130                         tp->rx_opt.num_sacks--;
4131                         for (i = this_sack; i < tp->rx_opt.num_sacks; i++)
4132                                 sp[i] = sp[i + 1];
4133                         continue;
4134                 }
4135                 this_sack++, swalk++;
4136         }
4137 }
4138
4139 static void tcp_sack_new_ofo_skb(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4140 {
4141         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4142         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4143         int cur_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4144         int this_sack;
4145
4146         if (!cur_sacks)
4147                 goto new_sack;
4148
4149         for (this_sack = 0; this_sack < cur_sacks; this_sack++, sp++) {
4150                 if (tcp_sack_extend(sp, seq, end_seq)) {
4151                         /* Rotate this_sack to the first one. */
4152                         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4153                                 swap(*sp, *(sp - 1));
4154                         if (cur_sacks > 1)
4155                                 tcp_sack_maybe_coalesce(tp);
4156                         return;
4157                 }
4158         }
4159
4160         /* Could not find an adjacent existing SACK, build a new one,
4161          * put it at the front, and shift everyone else down.  We
4162          * always know there is at least one SACK present already here.
4163          *
4164          * If the sack array is full, forget about the last one.
4165          */
4166         if (this_sack >= TCP_NUM_SACKS) {
4167                 this_sack--;
4168                 tp->rx_opt.num_sacks--;
4169                 sp--;
4170         }
4171         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4172                 *sp = *(sp - 1);
4173
4174 new_sack:
4175         /* Build the new head SACK, and we're done. */
4176         sp->start_seq = seq;
4177         sp->end_seq = end_seq;
4178         tp->rx_opt.num_sacks++;
4179 }
4180
4181 /* RCV.NXT advances, some SACKs should be eaten. */
4182
4183 static void tcp_sack_remove(struct tcp_sock *tp)
4184 {
4185         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4186         int num_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4187         int this_sack;
4188
4189         /* Empty ofo queue, hence, all the SACKs are eaten. Clear. */
4190         if (skb_queue_empty(&tp->out_of_order_queue)) {
4191                 tp->rx_opt.num_sacks = 0;
4192                 return;
4193         }
4194
4195         for (this_sack = 0; this_sack < num_sacks;) {
4196                 /* Check if the start of the sack is covered by RCV.NXT. */
4197                 if (!before(tp->rcv_nxt, sp->start_seq)) {
4198                         int i;
4199
4200                         /* RCV.NXT must cover all the block! */
4201                         WARN_ON(before(tp->rcv_nxt, sp->end_seq));
4202
4203                         /* Zap this SACK, by moving forward any other SACKS. */
4204                         for (i = this_sack+1; i < num_sacks; i++)
4205                                 tp->selective_acks[i-1] = tp->selective_acks[i];
4206                         num_sacks--;
4207                         continue;
4208                 }
4209                 this_sack++;
4210                 sp++;
4211         }
4212         tp->rx_opt.num_sacks = num_sacks;
4213 }
4214
4215 /**
4216  * tcp_try_coalesce - try to merge skb to prior one
4217  * @sk: socket
4218  * @to: prior buffer
4219  * @from: buffer to add in queue
4220  * @fragstolen: pointer to boolean
4221  *
4222  * Before queueing skb @from after @to, try to merge them
4223  * to reduce overall memory use and queue lengths, if cost is small.
4224  * Packets in ofo or receive queues can stay a long time.
4225  * Better try to coalesce them right now to avoid future collapses.
4226  * Returns true if caller should free @from instead of queueing it
4227  */
4228 static bool tcp_try_coalesce(struct sock *sk,
4229                              struct sk_buff *to,
4230                              struct sk_buff *from,
4231                              bool *fragstolen)
4232 {
4233         int delta;
4234
4235         *fragstolen = false;
4236
4237         /* Its possible this segment overlaps with prior segment in queue */
4238         if (TCP_SKB_CB(from)->seq != TCP_SKB_CB(to)->end_seq)
4239                 return false;
4240
4241         if (!skb_try_coalesce(to, from, fragstolen, &delta))
4242                 return false;
4243
4244         atomic_add(delta, &sk->sk_rmem_alloc);
4245         sk_mem_charge(sk, delta);
4246         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOALESCE);
4247         TCP_SKB_CB(to)->end_seq = TCP_SKB_CB(from)->end_seq;
4248         TCP_SKB_CB(to)->ack_seq = TCP_SKB_CB(from)->ack_seq;
4249         TCP_SKB_CB(to)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(from)->tcp_flags;
4250         return true;
4251 }
4252
4253 /* This one checks to see if we can put data from the
4254  * out_of_order queue into the receive_queue.
4255  */
4256 static void tcp_ofo_queue(struct sock *sk)
4257 {
4258         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4259         __u32 dsack_high = tp->rcv_nxt;
4260         struct sk_buff *skb, *tail;
4261         bool fragstolen, eaten;
4262
4263         while ((skb = skb_peek(&tp->out_of_order_queue)) != NULL) {
4264                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
4265                         break;
4266
4267                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack_high)) {
4268                         __u32 dsack = dsack_high;
4269                         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, dsack_high))
4270                                 dsack_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4271                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack);
4272                 }
4273
4274                 __skb_unlink(skb, &tp->out_of_order_queue);
4275                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
4276                         SOCK_DEBUG(sk, "ofo packet was already received\n");
4277                         __kfree_skb(skb);
4278                         continue;
4279                 }
4280                 SOCK_DEBUG(sk, "ofo requeuing : rcv_next %X seq %X - %X\n",
4281                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4282                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4283
4284                 tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4285                 eaten = tail && tcp_try_coalesce(sk, tail, skb, &fragstolen);
4286                 tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4287                 if (!eaten)
4288                         __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4289                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
4290                         tcp_fin(sk);
4291                 if (eaten)
4292                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4293         }
4294 }
4295
4296 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk);
4297 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk);
4298
4299 static int tcp_try_rmem_schedule(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4300                                  unsigned int size)
4301 {
4302         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf ||
4303             !sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4304
4305                 if (tcp_prune_queue(sk) < 0)
4306                         return -1;
4307
4308                 if (!sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4309                         if (!tcp_prune_ofo_queue(sk))
4310                                 return -1;
4311
4312                         if (!sk_rmem_schedule(sk, skb, size))
4313                                 return -1;
4314                 }
4315         }
4316         return 0;
4317 }
4318
4319 static void tcp_data_queue_ofo(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4320 {
4321         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4322         struct sk_buff *skb1;
4323         u32 seq, end_seq;
4324
4325         tcp_ecn_check_ce(tp, skb);
4326
4327         if (unlikely(tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))) {
4328                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFODROP);
4329                 __kfree_skb(skb);
4330                 return;
4331         }
4332
4333         /* Disable header prediction. */
4334         tp->pred_flags = 0;
4335         inet_csk_schedule_ack(sk);
4336
4337         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOQUEUE);
4338         SOCK_DEBUG(sk, "out of order segment: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4339                    tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4340
4341         skb1 = skb_peek_tail(&tp->out_of_order_queue);
4342         if (!skb1) {
4343                 /* Initial out of order segment, build 1 SACK. */
4344                 if (tcp_is_sack(tp)) {
4345                         tp->rx_opt.num_sacks = 1;
4346                         tp->selective_acks[0].start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4347                         tp->selective_acks[0].end_seq =
4348                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4349                 }
4350                 __skb_queue_head(&tp->out_of_order_queue, skb);
4351                 goto end;
4352         }
4353
4354         seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4355         end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4356
4357         if (seq == TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq) {
4358                 bool fragstolen;
4359
4360                 if (!tcp_try_coalesce(sk, skb1, skb, &fragstolen)) {
4361                         __skb_queue_after(&tp->out_of_order_queue, skb1, skb);
4362                 } else {
4363                         tcp_grow_window(sk, skb);
4364                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4365                         skb = NULL;
4366                 }
4367
4368                 if (!tp->rx_opt.num_sacks ||
4369                     tp->selective_acks[0].end_seq != seq)
4370                         goto add_sack;
4371
4372                 /* Common case: data arrive in order after hole. */
4373                 tp->selective_acks[0].end_seq = end_seq;
4374                 goto end;
4375         }
4376
4377         /* Find place to insert this segment. */
4378         while (1) {
4379                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb1)->seq, seq))
4380                         break;
4381                 if (skb_queue_is_first(&tp->out_of_order_queue, skb1)) {
4382                         skb1 = NULL;
4383                         break;
4384                 }
4385                 skb1 = skb_queue_prev(&tp->out_of_order_queue, skb1);
4386         }
4387
4388         /* Do skb overlap to previous one? */
4389         if (skb1 && before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4390                 if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4391                         /* All the bits are present. Drop. */
4392                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4393                         __kfree_skb(skb);
4394                         skb = NULL;
4395                         tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4396                         goto add_sack;
4397                 }
4398                 if (after(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4399                         /* Partial overlap. */
4400                         tcp_dsack_set(sk, seq,
4401                                       TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4402                 } else {
4403                         if (skb_queue_is_first(&tp->out_of_order_queue,
4404                                                skb1))
4405                                 skb1 = NULL;
4406                         else
4407                                 skb1 = skb_queue_prev(
4408                                         &tp->out_of_order_queue,
4409                                         skb1);
4410                 }
4411         }
4412         if (!skb1)
4413                 __skb_queue_head(&tp->out_of_order_queue, skb);
4414         else
4415                 __skb_queue_after(&tp->out_of_order_queue, skb1, skb);
4416
4417         /* And clean segments covered by new one as whole. */
4418         while (!skb_queue_is_last(&tp->out_of_order_queue, skb)) {
4419                 skb1 = skb_queue_next(&tp->out_of_order_queue, skb);
4420
4421                 if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4422                         break;
4423                 if (before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4424                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4425                                          end_seq);
4426                         break;
4427                 }
4428                 __skb_unlink(skb1, &tp->out_of_order_queue);
4429                 tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4430                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4431                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4432                 __kfree_skb(skb1);
4433         }
4434
4435 add_sack:
4436         if (tcp_is_sack(tp))
4437                 tcp_sack_new_ofo_skb(sk, seq, end_seq);
4438 end:
4439         if (skb) {
4440                 tcp_grow_window(sk, skb);
4441                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4442         }
4443 }
4444
4445 static int __must_check tcp_queue_rcv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int hdrlen,
4446                   bool *fragstolen)
4447 {
4448         int eaten;
4449         struct sk_buff *tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4450
4451         __skb_pull(skb, hdrlen);
4452         eaten = (tail &&
4453                  tcp_try_coalesce(sk, tail, skb, fragstolen)) ? 1 : 0;
4454         tcp_rcv_nxt_update(tcp_sk(sk), TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4455         if (!eaten) {
4456                 __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4457                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4458         }
4459         return eaten;
4460 }
4461
4462 int tcp_send_rcvq(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size)
4463 {
4464         struct sk_buff *skb;
4465         bool fragstolen;
4466
4467         if (size == 0)
4468                 return 0;
4469
4470         skb = alloc_skb(size, sk->sk_allocation);
4471         if (!skb)
4472                 goto err;
4473
4474         if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))
4475                 goto err_free;
4476
4477         if (memcpy_from_msg(skb_put(skb, size), msg, size))
4478                 goto err_free;
4479
4480         TCP_SKB_CB(skb)->seq = tcp_sk(sk)->rcv_nxt;
4481         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + size;
4482         TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tcp_sk(sk)->snd_una - 1;
4483
4484         if (tcp_queue_rcv(sk, skb, 0, &fragstolen)) {
4485                 WARN_ON_ONCE(fragstolen); /* should not happen */
4486                 __kfree_skb(skb);
4487         }
4488         return size;
4489
4490 err_free:
4491         kfree_skb(skb);
4492 err:
4493         return -ENOMEM;
4494 }
4495
4496 static void tcp_data_queue(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4497 {
4498         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4499         int eaten = -1;
4500         bool fragstolen = false;
4501
4502         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
4503                 goto drop;
4504
4505         skb_dst_drop(skb);
4506         __skb_pull(skb, tcp_hdr(skb)->doff * 4);
4507
4508         tcp_ecn_accept_cwr(tp, skb);
4509
4510         tp->rx_opt.dsack = 0;
4511
4512         /*  Queue data for delivery to the user.
4513          *  Packets in sequence go to the receive queue.
4514          *  Out of sequence packets to the out_of_order_queue.
4515          */
4516         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt) {
4517                 if (tcp_receive_window(tp) == 0)
4518                         goto out_of_window;
4519
4520                 /* Ok. In sequence. In window. */
4521                 if (tp->ucopy.task == current &&
4522                     tp->copied_seq == tp->rcv_nxt && tp->ucopy.len &&
4523                     sock_owned_by_user(sk) && !tp->urg_data) {
4524                         int chunk = min_t(unsigned int, skb->len,
4525                                           tp->ucopy.len);
4526
4527                         __set_current_state(TASK_RUNNING);
4528
4529                         local_bh_enable();
4530                         if (!skb_copy_datagram_msg(skb, 0, tp->ucopy.msg, chunk)) {
4531                                 tp->ucopy.len -= chunk;
4532                                 tp->copied_seq += chunk;
4533                                 eaten = (chunk == skb->len);
4534                                 tcp_rcv_space_adjust(sk);
4535                         }
4536                         local_bh_disable();
4537                 }
4538
4539                 if (eaten <= 0) {
4540 queue_and_out:
4541                         if (eaten < 0) {
4542                                 if (skb_queue_len(&sk->sk_receive_queue) == 0)
4543                                         sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
4544                                 else if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))
4545                                         goto drop;
4546                         }
4547                         eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, 0, &fragstolen);
4548                 }
4549                 tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4550                 if (skb->len)
4551                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
4552                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
4553                         tcp_fin(sk);
4554
4555                 if (!skb_queue_empty(&tp->out_of_order_queue)) {
4556                         tcp_ofo_queue(sk);
4557
4558                         /* RFC2581. 4.2. SHOULD send immediate ACK, when
4559                          * gap in queue is filled.
4560                          */
4561                         if (skb_queue_empty(&tp->out_of_order_queue))
4562                                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 0;
4563                 }
4564
4565                 if (tp->rx_opt.num_sacks)
4566                         tcp_sack_remove(tp);
4567
4568                 tcp_fast_path_check(sk);
4569
4570                 if (eaten > 0)
4571                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4572                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4573                         sk->sk_data_ready(sk);
4574                 return;
4575         }
4576
4577         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
4578                 /* A retransmit, 2nd most common case.  Force an immediate ack. */
4579                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4580                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4581
4582 out_of_window:
4583                 tcp_enter_quickack_mode(sk);
4584                 inet_csk_schedule_ack(sk);
4585 drop:
4586                 __kfree_skb(skb);
4587                 return;
4588         }
4589
4590         /* Out of window. F.e. zero window probe. */
4591         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp)))
4592                 goto out_of_window;
4593
4594         tcp_enter_quickack_mode(sk);
4595
4596         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4597                 /* Partial packet, seq < rcv_next < end_seq */
4598                 SOCK_DEBUG(sk, "partial packet: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4599                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4600                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4601
4602                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt);
4603
4604                 /* If window is closed, drop tail of packet. But after
4605                  * remembering D-SACK for its head made in previous line.
4606                  */
4607                 if (!tcp_receive_window(tp))
4608                         goto out_of_window;
4609                 goto queue_and_out;
4610         }
4611
4612         tcp_data_queue_ofo(sk, skb);
4613 }
4614
4615 static struct sk_buff *tcp_collapse_one(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4616                                         struct sk_buff_head *list)
4617 {
4618         struct sk_buff *next = NULL;
4619
4620         if (!skb_queue_is_last(list, skb))
4621                 next = skb_queue_next(list, skb);
4622
4623         __skb_unlink(skb, list);
4624         __kfree_skb(skb);
4625         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOLLAPSED);
4626
4627         return next;
4628 }
4629
4630 /* Collapse contiguous sequence of skbs head..tail with
4631  * sequence numbers start..end.
4632  *
4633  * If tail is NULL, this means until the end of the list.
4634  *
4635  * Segments with FIN/SYN are not collapsed (only because this
4636  * simplifies code)
4637  */
4638 static void
4639 tcp_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff_head *list,
4640              struct sk_buff *head, struct sk_buff *tail,
4641              u32 start, u32 end)
4642 {
4643         struct sk_buff *skb, *n;
4644         bool end_of_skbs;
4645
4646         /* First, check that queue is collapsible and find
4647          * the point where collapsing can be useful. */
4648         skb = head;
4649 restart:
4650         end_of_skbs = true;
4651         skb_queue_walk_from_safe(list, skb, n) {
4652                 if (skb == tail)
4653                         break;
4654                 /* No new bits? It is possible on ofo queue. */
4655                 if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4656                         skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list);
4657                         if (!skb)
4658                                 break;
4659                         goto restart;
4660                 }
4661
4662                 /* The first skb to collapse is:
4663                  * - not SYN/FIN and
4664                  * - bloated or contains data before "start" or
4665                  *   overlaps to the next one.
4666                  */
4667                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)) &&
4668                     (tcp_win_from_space(skb->truesize) > skb->len ||
4669                      before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start))) {
4670                         end_of_skbs = false;
4671                         break;
4672                 }
4673
4674                 if (!skb_queue_is_last(list, skb)) {
4675                         struct sk_buff *next = skb_queue_next(list, skb);
4676                         if (next != tail &&
4677                             TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(next)->seq) {
4678                                 end_of_skbs = false;
4679                                 break;
4680                         }
4681                 }
4682
4683                 /* Decided to skip this, advance start seq. */
4684                 start = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4685         }
4686         if (end_of_skbs ||
4687             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
4688                 return;
4689
4690         while (before(start, end)) {
4691                 int copy = min_t(int, SKB_MAX_ORDER(0, 0), end - start);
4692                 struct sk_buff *nskb;
4693
4694                 nskb = alloc_skb(copy, GFP_ATOMIC);
4695                 if (!nskb)
4696                         return;
4697
4698                 memcpy(nskb->cb, skb->cb, sizeof(skb->cb));
4699                 TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = start;
4700                 __skb_queue_before(list, skb, nskb);
4701                 skb_set_owner_r(nskb, sk);
4702
4703                 /* Copy data, releasing collapsed skbs. */
4704                 while (copy > 0) {
4705                         int offset = start - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4706                         int size = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - start;
4707
4708                         BUG_ON(offset < 0);
4709                         if (size > 0) {
4710                                 size = min(copy, size);
4711                                 if (skb_copy_bits(skb, offset, skb_put(nskb, size), size))
4712                                         BUG();
4713                                 TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq += size;
4714                                 copy -= size;
4715                                 start += size;
4716                         }
4717                         if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4718                                 skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list);
4719                                 if (!skb ||
4720                                     skb == tail ||
4721                                     (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
4722                                         return;
4723                         }
4724                 }
4725         }
4726 }
4727
4728 /* Collapse ofo queue. Algorithm: select contiguous sequence of skbs
4729  * and tcp_collapse() them until all the queue is collapsed.
4730  */
4731 static void tcp_collapse_ofo_queue(struct sock *sk)
4732 {
4733         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4734         struct sk_buff *skb = skb_peek(&tp->out_of_order_queue);
4735         struct sk_buff *head;
4736         u32 start, end;
4737
4738         if (!skb)
4739                 return;
4740
4741         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4742         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4743         head = skb;
4744
4745         for (;;) {
4746                 struct sk_buff *next = NULL;
4747
4748                 if (!skb_queue_is_last(&tp->out_of_order_queue, skb))
4749                         next = skb_queue_next(&tp->out_of_order_queue, skb);
4750                 skb = next;
4751
4752                 /* Segment is terminated when we see gap or when
4753                  * we are at the end of all the queue. */
4754                 if (!skb ||
4755                     after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end) ||
4756                     before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start)) {
4757                         tcp_collapse(sk, &tp->out_of_order_queue,
4758                                      head, skb, start, end);
4759                         head = skb;
4760                         if (!skb)
4761                                 break;
4762                         /* Start new segment */
4763                         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4764                         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4765                 } else {
4766                         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start))
4767                                 start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4768                         if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end))
4769                                 end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4770                 }
4771         }
4772 }
4773
4774 /*
4775  * Purge the out-of-order queue.
4776  * Return true if queue was pruned.
4777  */
4778 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk)
4779 {
4780         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4781         bool res = false;
4782
4783         if (!skb_queue_empty(&tp->out_of_order_queue)) {
4784                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_OFOPRUNED);
4785                 __skb_queue_purge(&tp->out_of_order_queue);
4786
4787                 /* Reset SACK state.  A conforming SACK implementation will
4788                  * do the same at a timeout based retransmit.  When a connection
4789                  * is in a sad state like this, we care only about integrity
4790                  * of the connection not performance.
4791                  */
4792                 if (tp->rx_opt.sack_ok)
4793                         tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4794                 sk_mem_reclaim(sk);
4795                 res = true;
4796         }
4797         return res;
4798 }
4799
4800 /* Reduce allocated memory if we can, trying to get
4801  * the socket within its memory limits again.
4802  *
4803  * Return less than zero if we should start dropping frames
4804  * until the socket owning process reads some of the data
4805  * to stabilize the situation.
4806  */
4807 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk)
4808 {
4809         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4810
4811         SOCK_DEBUG(sk, "prune_queue: c=%x\n", tp->copied_seq);
4812
4813         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_PRUNECALLED);
4814
4815         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) >= sk->sk_rcvbuf)
4816                 tcp_clamp_window(sk);
4817         else if (tcp_under_memory_pressure(sk))
4818                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, 4U * tp->advmss);
4819
4820         tcp_collapse_ofo_queue(sk);
4821         if (!skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue))
4822                 tcp_collapse(sk, &sk->sk_receive_queue,
4823                              skb_peek(&sk->sk_receive_queue),
4824                              NULL,
4825                              tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
4826         sk_mem_reclaim(sk);
4827
4828         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
4829                 return 0;
4830
4831         /* Collapsing did not help, destructive actions follow.
4832          * This must not ever occur. */
4833
4834         tcp_prune_ofo_queue(sk);
4835
4836         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
4837                 return 0;
4838
4839         /* If we are really being abused, tell the caller to silently
4840          * drop receive data on the floor.  It will get retransmitted
4841          * and hopefully then we'll have sufficient space.
4842          */
4843         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_RCVPRUNED);
4844
4845         /* Massive buffer overcommit. */
4846         tp->pred_flags = 0;
4847         return -1;
4848 }
4849
4850 static bool tcp_should_expand_sndbuf(const struct sock *sk)
4851 {
4852         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4853
4854         /* If the user specified a specific send buffer setting, do
4855          * not modify it.
4856          */
4857         if (sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK)
4858                 return false;
4859
4860         /* If we are under global TCP memory pressure, do not expand.  */
4861         if (tcp_under_memory_pressure(sk))
4862                 return false;
4863
4864         /* If we are under soft global TCP memory pressure, do not expand.  */
4865         if (sk_memory_allocated(sk) >= sk_prot_mem_limits(sk, 0))
4866                 return false;
4867
4868         /* If we filled the congestion window, do not expand.  */
4869         if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
4870                 return false;
4871
4872         return true;
4873 }
4874
4875 /* When incoming ACK allowed to free some skb from write_queue,
4876  * we remember this event in flag SOCK_QUEUE_SHRUNK and wake up socket
4877  * on the exit from tcp input handler.
4878  *
4879  * PROBLEM: sndbuf expansion does not work well with largesend.
4880  */
4881 static void tcp_new_space(struct sock *sk)
4882 {
4883         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4884
4885         if (tcp_should_expand_sndbuf(sk)) {
4886                 tcp_sndbuf_expand(sk);
4887                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
4888         }
4889
4890         sk->sk_write_space(sk);
4891 }
4892
4893 static void tcp_check_space(struct sock *sk)
4894 {
4895         if (sock_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK)) {
4896                 sock_reset_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
4897                 /* pairs with tcp_poll() */
4898                 smp_mb__after_atomic();
4899                 if (sk->sk_socket &&
4900                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags))
4901                         tcp_new_space(sk);
4902         }
4903 }
4904
4905 static inline void tcp_data_snd_check(struct sock *sk)
4906 {
4907         tcp_push_pending_frames(sk);
4908         tcp_check_space(sk);
4909 }
4910
4911 /*
4912  * Check if sending an ack is needed.
4913  */
4914 static void __tcp_ack_snd_check(struct sock *sk, int ofo_possible)
4915 {
4916         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4917
4918             /* More than one full frame received... */
4919         if (((tp->rcv_nxt - tp->rcv_wup) > inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss &&
4920              /* ... and right edge of window advances far enough.
4921               * (tcp_recvmsg() will send ACK otherwise). Or...
4922               */
4923              __tcp_select_window(sk) >= tp->rcv_wnd) ||
4924             /* We ACK each frame or... */
4925             tcp_in_quickack_mode(sk) ||
4926             /* We have out of order data. */
4927             (ofo_possible && skb_peek(&tp->out_of_order_queue))) {
4928                 /* Then ack it now */
4929                 tcp_send_ack(sk);
4930         } else {
4931                 /* Else, send delayed ack. */
4932                 tcp_send_delayed_ack(sk);
4933         }
4934 }
4935
4936 static inline void tcp_ack_snd_check(struct sock *sk)
4937 {
4938         if (!inet_csk_ack_scheduled(sk)) {
4939                 /* We sent a data segment already. */
4940                 return;
4941         }
4942         __tcp_ack_snd_check(sk, 1);
4943 }
4944
4945 /*
4946  *      This routine is only called when we have urgent data
4947  *      signaled. Its the 'slow' part of tcp_urg. It could be
4948  *      moved inline now as tcp_urg is only called from one
4949  *      place. We handle URGent data wrong. We have to - as
4950  *      BSD still doesn't use the correction from RFC961.
4951  *      For 1003.1g we should support a new option TCP_STDURG to permit
4952  *      either form (or just set the sysctl tcp_stdurg).
4953  */
4954
4955 static void tcp_check_urg(struct sock *sk, const struct tcphdr *th)
4956 {
4957         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4958         u32 ptr = ntohs(th->urg_ptr);
4959
4960         if (ptr && !sysctl_tcp_stdurg)
4961                 ptr--;
4962         ptr += ntohl(th->seq);
4963
4964         /* Ignore urgent data that we've already seen and read. */
4965         if (after(tp->copied_seq, ptr))
4966                 return;
4967
4968         /* Do not replay urg ptr.
4969          *
4970          * NOTE: interesting situation not covered by specs.
4971          * Misbehaving sender may send urg ptr, pointing to segment,
4972          * which we already have in ofo queue. We are not able to fetch
4973          * such data and will stay in TCP_URG_NOTYET until will be eaten
4974          * by recvmsg(). Seems, we are not obliged to handle such wicked
4975          * situations. But it is worth to think about possibility of some
4976          * DoSes using some hypothetical application level deadlock.
4977          */
4978         if (before(ptr, tp->rcv_nxt))
4979                 return;
4980
4981         /* Do we already have a newer (or duplicate) urgent pointer? */
4982         if (tp->urg_data && !after(ptr, tp->urg_seq))
4983                 return;
4984
4985         /* Tell the world about our new urgent pointer. */
4986         sk_send_sigurg(sk);
4987
4988         /* We may be adding urgent data when the last byte read was
4989          * urgent. To do this requires some care. We cannot just ignore
4990          * tp->copied_seq since we would read the last urgent byte again
4991          * as data, nor can we alter copied_seq until this data arrives
4992          * or we break the semantics of SIOCATMARK (and thus sockatmark())
4993          *
4994          * NOTE. Double Dutch. Rendering to plain English: author of comment
4995          * above did something sort of  send("A", MSG_OOB); send("B", MSG_OOB);
4996          * and expect that both A and B disappear from stream. This is _wrong_.
4997          * Though this happens in BSD with high probability, this is occasional.
4998          * Any application relying on this is buggy. Note also, that fix "works"
4999          * only in this artificial test. Insert some normal data between A and B and we will
5000          * decline of BSD again. Verdict: it is better to remove to trap
5001          * buggy users.
5002          */
5003         if (tp->urg_seq == tp->copied_seq && tp->urg_data &&
5004             !sock_flag(sk, SOCK_URGINLINE) && tp->copied_seq != tp->rcv_nxt) {
5005                 struct sk_buff *skb = skb_peek(&sk->sk_receive_queue);
5006                 tp->copied_seq++;
5007                 if (skb && !before(tp->copied_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5008                         __skb_unlink(skb, &sk->sk_receive_queue);
5009                         __kfree_skb(skb);
5010                 }
5011         }
5012
5013         tp->urg_data = TCP_URG_NOTYET;
5014         tp->urg_seq = ptr;
5015
5016         /* Disable header prediction. */
5017         tp->pred_flags = 0;
5018 }
5019
5020 /* This is the 'fast' part of urgent handling. */
5021 static void tcp_urg(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, const struct tcphdr *th)
5022 {
5023         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5024
5025         /* Check if we get a new urgent pointer - normally not. */
5026         if (th->urg)
5027                 tcp_check_urg(sk, th);
5028
5029         /* Do we wait for any urgent data? - normally not... */
5030         if (tp->urg_data == TCP_URG_NOTYET) {
5031                 u32 ptr = tp->urg_seq - ntohl(th->seq) + (th->doff * 4) -
5032                           th->syn;
5033
5034                 /* Is the urgent pointer pointing into this packet? */
5035                 if (ptr < skb->len) {
5036                         u8 tmp;
5037                         if (skb_copy_bits(skb, ptr, &tmp, 1))
5038                                 BUG();
5039                         tp->urg_data = TCP_URG_VALID | tmp;
5040                         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
5041                                 sk->sk_data_ready(sk);
5042                 }
5043         }
5044 }
5045
5046 static int tcp_copy_to_iovec(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int hlen)
5047 {
5048         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5049         int chunk = skb->len - hlen;
5050         int err;
5051
5052         local_bh_enable();
5053         if (skb_csum_unnecessary(skb))
5054                 err = skb_copy_datagram_msg(skb, hlen, tp->ucopy.msg, chunk);
5055         else
5056                 err = skb_copy_and_csum_datagram_msg(skb, hlen, tp->ucopy.msg);
5057
5058         if (!err) {
5059                 tp->ucopy.len -= chunk;
5060                 tp->copied_seq += chunk;
5061                 tcp_rcv_space_adjust(sk);
5062         }
5063
5064         local_bh_disable();
5065         return err;
5066 }
5067
5068 static __sum16 __tcp_checksum_complete_user(struct sock *sk,
5069                                             struct sk_buff *skb)
5070 {
5071         __sum16 result;
5072
5073         if (sock_owned_by_user(sk)) {
5074                 local_bh_enable();
5075                 result = __tcp_checksum_complete(skb);
5076                 local_bh_disable();
5077         } else {
5078                 result = __tcp_checksum_complete(skb);
5079         }
5080         return result;
5081 }
5082
5083 static inline bool tcp_checksum_complete_user(struct sock *sk,
5084                                              struct sk_buff *skb)
5085 {
5086         return !skb_csum_unnecessary(skb) &&
5087                __tcp_checksum_complete_user(sk, skb);
5088 }
5089
5090 /* Does PAWS and seqno based validation of an incoming segment, flags will
5091  * play significant role here.
5092  */
5093 static bool tcp_validate_incoming(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5094                                   const struct tcphdr *th, int syn_inerr)
5095 {
5096         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5097
5098         /* RFC1323: H1. Apply PAWS check first. */
5099         if (tcp_fast_parse_options(skb, th, tp) && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5100             tcp_paws_discard(sk, skb)) {
5101                 if (!th->rst) {
5102                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSESTABREJECTED);
5103                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5104                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDPAWS,
5105                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5106                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5107                         goto discard;
5108                 }
5109                 /* Reset is accepted even if it did not pass PAWS. */
5110         }
5111
5112         /* Step 1: check sequence number */
5113         if (!tcp_sequence(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5114                 /* RFC793, page 37: "In all states except SYN-SENT, all reset
5115                  * (RST) segments are validated by checking their SEQ-fields."
5116                  * And page 69: "If an incoming segment is not acceptable,
5117                  * an acknowledgment should be sent in reply (unless the RST
5118                  * bit is set, if so drop the segment and return)".
5119                  */
5120                 if (!th->rst) {
5121                         if (th->syn)
5122                                 goto syn_challenge;
5123                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5124                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDSEQ,
5125                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5126                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5127                 }
5128                 goto discard;
5129         }
5130
5131         /* Step 2: check RST bit */
5132         if (th->rst) {
5133                 /* RFC 5961 3.2 :
5134                  * If sequence number exactly matches RCV.NXT, then
5135                  *     RESET the connection
5136                  * else
5137                  *     Send a challenge ACK
5138                  */
5139                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt)
5140                         tcp_reset(sk);
5141                 else
5142                         tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5143                 goto discard;
5144         }
5145
5146         /* step 3: check security and precedence [ignored] */
5147
5148         /* step 4: Check for a SYN
5149          * RFC 5961 4.2 : Send a challenge ack
5150          */
5151         if (th->syn) {
5152 syn_challenge:
5153                 if (syn_inerr)
5154                         TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5155                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNCHALLENGE);
5156                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5157                 goto discard;
5158         }
5159
5160         return true;
5161
5162 discard:
5163         __kfree_skb(skb);
5164         return false;
5165 }
5166
5167 /*
5168  *      TCP receive function for the ESTABLISHED state.
5169  *
5170  *      It is split into a fast path and a slow path. The fast path is
5171  *      disabled when:
5172  *      - A zero window was announced from us - zero window probing
5173  *        is only handled properly in the slow path.
5174  *      - Out of order segments arrived.
5175  *      - Urgent data is expected.
5176  *      - There is no buffer space left
5177  *      - Unexpected TCP flags/window values/header lengths are received
5178  *        (detected by checking the TCP header against pred_flags)
5179  *      - Data is sent in both directions. Fast path only supports pure senders
5180  *        or pure receivers (this means either the sequence number or the ack
5181  *        value must stay constant)
5182  *      - Unexpected TCP option.
5183  *
5184  *      When these conditions are not satisfied it drops into a standard
5185  *      receive procedure patterned after RFC793 to handle all cases.
5186  *      The first three cases are guaranteed by proper pred_flags setting,
5187  *      the rest is checked inline. Fast processing is turned on in
5188  *      tcp_data_queue when everything is OK.
5189  */
5190 void tcp_rcv_established(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5191                          const struct tcphdr *th, unsigned int len)
5192 {
5193         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5194
5195         if (unlikely(!sk->sk_rx_dst))
5196                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5197         /*
5198          *      Header prediction.
5199          *      The code loosely follows the one in the famous
5200          *      "30 instruction TCP receive" Van Jacobson mail.
5201          *
5202          *      Van's trick is to deposit buffers into socket queue
5203          *      on a device interrupt, to call tcp_recv function
5204          *      on the receive process context and checksum and copy
5205          *      the buffer to user space. smart...
5206          *
5207          *      Our current scheme is not silly either but we take the
5208          *      extra cost of the net_bh soft interrupt processing...
5209          *      We do checksum and copy also but from device to kernel.
5210          */
5211
5212         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5213
5214         /*      pred_flags is 0xS?10 << 16 + snd_wnd
5215          *      if header_prediction is to be made
5216          *      'S' will always be tp->tcp_header_len >> 2
5217          *      '?' will be 0 for the fast path, otherwise pred_flags is 0 to
5218          *  turn it off (when there are holes in the receive
5219          *       space for instance)
5220          *      PSH flag is ignored.
5221          */
5222
5223         if ((tcp_flag_word(th) & TCP_HP_BITS) == tp->pred_flags &&
5224             TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt &&
5225             !after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt)) {
5226                 int tcp_header_len = tp->tcp_header_len;
5227
5228                 /* Timestamp header prediction: tcp_header_len
5229                  * is automatically equal to th->doff*4 due to pred_flags
5230                  * match.
5231                  */
5232
5233                 /* Check timestamp */
5234                 if (tcp_header_len == sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) {
5235                         /* No? Slow path! */
5236                         if (!tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
5237                                 goto slow_path;
5238
5239                         /* If PAWS failed, check it more carefully in slow path */
5240                         if ((s32)(tp->rx_opt.rcv_tsval - tp->rx_opt.ts_recent) < 0)
5241                                 goto slow_path;
5242
5243                         /* DO NOT update ts_recent here, if checksum fails
5244                          * and timestamp was corrupted part, it will result
5245                          * in a hung connection since we will drop all
5246                          * future packets due to the PAWS test.
5247                          */
5248                 }
5249
5250                 if (len <= tcp_header_len) {
5251                         /* Bulk data transfer: sender */
5252                         if (len == tcp_header_len) {
5253                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5254                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5255                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5256                                  */
5257                                 if (tcp_header_len ==
5258                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5259                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5260                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5261
5262                                 /* We know that such packets are checksummed
5263                                  * on entry.
5264                                  */
5265                                 tcp_ack(sk, skb, 0);
5266                                 __kfree_skb(skb);
5267                                 tcp_data_snd_check(sk);
5268                                 return;
5269                         } else { /* Header too small */
5270                                 TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5271                                 goto discard;
5272                         }
5273                 } else {
5274                         int eaten = 0;
5275                         bool fragstolen = false;
5276
5277                         if (tp->ucopy.task == current &&
5278                             tp->copied_seq == tp->rcv_nxt &&
5279                             len - tcp_header_len <= tp->ucopy.len &&
5280                             sock_owned_by_user(sk)) {
5281                                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
5282
5283                                 if (!tcp_copy_to_iovec(sk, skb, tcp_header_len)) {
5284                                         /* Predicted packet is in window by definition.
5285                                          * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5286                                          * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5287                                          */
5288                                         if (tcp_header_len ==
5289                                             (sizeof(struct tcphdr) +
5290                                              TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5291                                             tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5292                                                 tcp_store_ts_recent(tp);
5293
5294                                         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5295
5296                                         __skb_pull(skb, tcp_header_len);
5297                                         tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
5298                                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITSTOUSER);
5299                                         eaten = 1;
5300                                 }
5301                         }
5302                         if (!eaten) {
5303                                 if (tcp_checksum_complete_user(sk, skb))
5304                                         goto csum_error;
5305
5306                                 if ((int)skb->truesize > sk->sk_forward_alloc)
5307                                         goto step5;
5308
5309                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5310                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5311                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5312                                  */
5313                                 if (tcp_header_len ==
5314                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5315                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5316                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5317
5318                                 tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5319
5320                                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITS);
5321
5322                                 /* Bulk data transfer: receiver */
5323                                 eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, tcp_header_len,
5324                                                       &fragstolen);
5325                         }
5326
5327                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
5328
5329                         if (TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq != tp->snd_una) {
5330                                 /* Well, only one small jumplet in fast path... */
5331                                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_DATA);
5332                                 tcp_data_snd_check(sk);
5333                                 if (!inet_csk_ack_scheduled(sk))
5334                                         goto no_ack;
5335                         }
5336
5337                         __tcp_ack_snd_check(sk, 0);
5338 no_ack:
5339                         if (eaten)
5340                                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
5341                         sk->sk_data_ready(sk);
5342                         return;
5343                 }
5344         }
5345
5346 slow_path:
5347         if (len < (th->doff << 2) || tcp_checksum_complete_user(sk, skb))
5348                 goto csum_error;
5349
5350         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
5351                 goto discard;
5352
5353         /*
5354          *      Standard slow path.
5355          */
5356
5357         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 1))
5358                 return;
5359
5360 step5:
5361         if (tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH | FLAG_UPDATE_TS_RECENT) < 0)
5362                 goto discard;
5363
5364         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5365
5366         /* Process urgent data. */
5367         tcp_urg(sk, skb, th);
5368
5369         /* step 7: process the segment text */
5370         tcp_data_queue(sk, skb);
5371
5372         tcp_data_snd_check(sk);
5373         tcp_ack_snd_check(sk);
5374         return;
5375
5376 csum_error:
5377         TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_CSUMERRORS);
5378         TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5379
5380 discard:
5381         __kfree_skb(skb);
5382 }
5383 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_established);
5384
5385 void tcp_finish_connect(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5386 {
5387         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5388         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5389
5390         tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
5391
5392         if (skb) {
5393                 icsk->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5394                 security_inet_conn_established(sk, skb);
5395         }
5396
5397         /* Make sure socket is routed, for correct metrics.  */
5398         icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
5399
5400         tcp_init_metrics(sk);
5401
5402         tcp_init_congestion_control(sk);
5403
5404         /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data
5405          * packet.
5406          */
5407         tp->lsndtime = tcp_time_stamp;
5408
5409         tcp_init_buffer_space(sk);
5410
5411         if (sock_flag(sk, SOCK_KEEPOPEN))
5412                 inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, keepalive_time_when(tp));
5413
5414         if (!tp->rx_opt.snd_wscale)
5415                 __tcp_fast_path_on(tp, tp->snd_wnd);
5416         else
5417                 tp->pred_flags = 0;
5418
5419         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
5420                 sk->sk_state_change(sk);
5421                 sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
5422         }
5423 }
5424
5425 static bool tcp_rcv_fastopen_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *synack,
5426                                     struct tcp_fastopen_cookie *cookie)
5427 {
5428         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5429         struct sk_buff *data = tp->syn_data ? tcp_write_queue_head(sk) : NULL;
5430         u16 mss = tp->rx_opt.mss_clamp, try_exp = 0;
5431         bool syn_drop = false;
5432
5433         if (mss == tp->rx_opt.user_mss) {
5434                 struct tcp_options_received opt;
5435
5436                 /* Get original SYNACK MSS value if user MSS sets mss_clamp */
5437                 tcp_clear_options(&opt);
5438                 opt.user_mss = opt.mss_clamp = 0;
5439                 tcp_parse_options(synack, &opt, 0, NULL);
5440                 mss = opt.mss_clamp;
5441         }
5442
5443         if (!tp->syn_fastopen) {
5444                 /* Ignore an unsolicited cookie */
5445                 cookie->len = -1;
5446         } else if (tp->total_retrans) {
5447                 /* SYN timed out and the SYN-ACK neither has a cookie nor
5448                  * acknowledges data. Presumably the remote received only
5449                  * the retransmitted (regular) SYNs: either the original
5450                  * SYN-data or the corresponding SYN-ACK was dropped.
5451                  */
5452                 syn_drop = (cookie->len < 0 && data);
5453         } else if (cookie->len < 0 && !tp->syn_data) {
5454                 /* We requested a cookie but didn't get it. If we did not use
5455                  * the (old) exp opt format then try so next time (try_exp=1).
5456                  * Otherwise we go back to use the RFC7413 opt (try_exp=2).
5457                  */
5458                 try_exp = tp->syn_fastopen_exp ? 2 : 1;
5459         }
5460
5461         tcp_fastopen_cache_set(sk, mss, cookie, syn_drop, try_exp);
5462
5463         if (data) { /* Retransmit unacked data in SYN */
5464                 tcp_for_write_queue_from(data, sk) {
5465                         if (data == tcp_send_head(sk) ||
5466                             __tcp_retransmit_skb(sk, data))
5467                                 break;
5468                 }
5469                 tcp_rearm_rto(sk);
5470                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVEFAIL);
5471                 return true;
5472         }
5473         tp->syn_data_acked = tp->syn_data;
5474         if (tp->syn_data_acked)
5475                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
5476         return false;
5477 }
5478
5479 static int tcp_rcv_synsent_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5480                                          const struct tcphdr *th)
5481 {
5482         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5483         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5484         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
5485         int saved_clamp = tp->rx_opt.mss_clamp;
5486
5487         tcp_parse_options(skb, &tp->rx_opt, 0, &foc);
5488         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
5489                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
5490
5491         if (th->ack) {
5492                 /* rfc793:
5493                  * "If the state is SYN-SENT then
5494                  *    first check the ACK bit
5495                  *      If the ACK bit is set
5496                  *        If SEG.ACK =< ISS, or SEG.ACK > SND.NXT, send
5497                  *        a reset (unless the RST bit is set, if so drop
5498                  *        the segment and return)"
5499                  */
5500                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_una) ||
5501                     after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt))
5502                         goto reset_and_undo;
5503
5504                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
5505                     !between(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp,
5506                              tcp_time_stamp)) {
5507                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSACTIVEREJECTED);
5508                         goto reset_and_undo;
5509                 }
5510
5511                 /* Now ACK is acceptable.
5512                  *
5513                  * "If the RST bit is set
5514                  *    If the ACK was acceptable then signal the user "error:
5515                  *    connection reset", drop the segment, enter CLOSED state,
5516                  *    delete TCB, and return."
5517                  */
5518
5519                 if (th->rst) {
5520                         tcp_reset(sk);
5521                         goto discard;
5522                 }
5523
5524                 /* rfc793:
5525                  *   "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5526                  *    drop the segment and return."
5527                  *
5528                  *    See note below!
5529                  *                                        --ANK(990513)
5530                  */
5531                 if (!th->syn)
5532                         goto discard_and_undo;
5533
5534                 /* rfc793:
5535                  *   "If the SYN bit is on ...
5536                  *    are acceptable then ...
5537                  *    (our SYN has been ACKed), change the connection
5538                  *    state to ESTABLISHED..."
5539                  */
5540
5541                 tcp_ecn_rcv_synack(tp, th);
5542
5543                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5544                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH);
5545
5546                 /* Ok.. it's good. Set up sequence numbers and
5547                  * move to established.
5548                  */
5549                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5550                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5551
5552                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5553                  * never scaled.
5554                  */
5555                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window);
5556
5557                 if (!tp->rx_opt.wscale_ok) {
5558                         tp->rx_opt.snd_wscale = tp->rx_opt.rcv_wscale = 0;
5559                         tp->window_clamp = min(tp->window_clamp, 65535U);
5560                 }
5561
5562                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5563                         tp->rx_opt.tstamp_ok       = 1;
5564                         tp->tcp_header_len =
5565                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5566                         tp->advmss          -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5567                         tcp_store_ts_recent(tp);
5568                 } else {
5569                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5570                 }
5571
5572                 if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_fack)
5573                         tcp_enable_fack(tp);
5574
5575                 tcp_mtup_init(sk);
5576                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5577                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5578
5579                 /* Remember, tcp_poll() does not lock socket!
5580                  * Change state from SYN-SENT only after copied_seq
5581                  * is initialized. */
5582                 tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
5583
5584                 smp_mb();
5585
5586                 tcp_finish_connect(sk, skb);
5587
5588                 if ((tp->syn_fastopen || tp->syn_data) &&
5589                     tcp_rcv_fastopen_synack(sk, skb, &foc))
5590                         return -1;
5591
5592                 if (sk->sk_write_pending ||
5593                     icsk->icsk_accept_queue.rskq_defer_accept ||
5594                     icsk->icsk_ack.pingpong) {
5595                         /* Save one ACK. Data will be ready after
5596                          * several ticks, if write_pending is set.
5597                          *
5598                          * It may be deleted, but with this feature tcpdumps
5599                          * look so _wonderfully_ clever, that I was not able
5600                          * to stand against the temptation 8)     --ANK
5601                          */
5602                         inet_csk_schedule_ack(sk);
5603                         icsk->icsk_ack.lrcvtime = tcp_time_stamp;
5604                         tcp_enter_quickack_mode(sk);
5605                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
5606                                                   TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
5607
5608 discard:
5609                         __kfree_skb(skb);
5610                         return 0;
5611                 } else {
5612                         tcp_send_ack(sk);
5613                 }
5614                 return -1;
5615         }
5616
5617         /* No ACK in the segment */
5618
5619         if (th->rst) {
5620                 /* rfc793:
5621                  * "If the RST bit is set
5622                  *
5623                  *      Otherwise (no ACK) drop the segment and return."
5624                  */
5625
5626                 goto discard_and_undo;
5627         }
5628
5629         /* PAWS check. */
5630         if (tp->rx_opt.ts_recent_stamp && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5631             tcp_paws_reject(&tp->rx_opt, 0))
5632                 goto discard_and_undo;
5633
5634         if (th->syn) {
5635                 /* We see SYN without ACK. It is attempt of
5636                  * simultaneous connect with crossed SYNs.
5637                  * Particularly, it can be connect to self.
5638                  */
5639                 tcp_set_state(sk, TCP_SYN_RECV);
5640
5641                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5642                         tp->rx_opt.tstamp_ok = 1;
5643                         tcp_store_ts_recent(tp);
5644                         tp->tcp_header_len =
5645                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5646                 } else {
5647                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5648                 }
5649
5650                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5651                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5652
5653                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5654                  * never scaled.
5655                  */
5656                 tp->snd_wnd    = ntohs(th->window);
5657                 tp->snd_wl1    = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5658                 tp->max_window = tp->snd_wnd;
5659
5660                 tcp_ecn_rcv_syn(tp, th);
5661
5662                 tcp_mtup_init(sk);
5663                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5664                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5665
5666                 tcp_send_synack(sk);
5667 #if 0
5668                 /* Note, we could accept data and URG from this segment.
5669                  * There are no obstacles to make this (except that we must
5670                  * either change tcp_recvmsg() to prevent it from returning data
5671                  * before 3WHS completes per RFC793, or employ TCP Fast Open).
5672                  *
5673                  * However, if we ignore data in ACKless segments sometimes,
5674                  * we have no reasons to accept it sometimes.
5675                  * Also, seems the code doing it in step6 of tcp_rcv_state_process
5676                  * is not flawless. So, discard packet for sanity.
5677                  * Uncomment this return to process the data.
5678                  */
5679                 return -1;
5680 #else
5681                 goto discard;
5682 #endif
5683         }
5684         /* "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5685          * drop the segment and return."
5686          */
5687
5688 discard_and_undo:
5689         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5690         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
5691         goto discard;
5692
5693 reset_and_undo:
5694         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5695         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
5696         return 1;
5697 }
5698
5699 /*
5700  *      This function implements the receiving procedure of RFC 793 for
5701  *      all states except ESTABLISHED and TIME_WAIT.
5702  *      It's called from both tcp_v4_rcv and tcp_v6_rcv and should be
5703  *      address independent.
5704  */
5705
5706 int tcp_rcv_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5707 {
5708         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5709         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5710         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
5711         struct request_sock *req;
5712         int queued = 0;
5713         bool acceptable;
5714
5715         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5716
5717         switch (sk->sk_state) {
5718         case TCP_CLOSE:
5719                 goto discard;
5720
5721         case TCP_LISTEN:
5722                 if (th->ack)
5723                         return 1;
5724
5725                 if (th->rst)
5726                         goto discard;
5727
5728                 if (th->syn) {
5729                         if (th->fin)
5730                                 goto discard;
5731                         if (icsk->icsk_af_ops->conn_request(sk, skb) < 0)
5732                                 return 1;
5733
5734                         /* Now we have several options: In theory there is
5735                          * nothing else in the frame. KA9Q has an option to
5736                          * send data with the syn, BSD accepts data with the
5737                          * syn up to the [to be] advertised window and
5738                          * Solaris 2.1 gives you a protocol error. For now
5739                          * we just ignore it, that fits the spec precisely
5740                          * and avoids incompatibilities. It would be nice in
5741                          * future to drop through and process the data.
5742                          *
5743                          * Now that TTCP is starting to be used we ought to
5744                          * queue this data.
5745                          * But, this leaves one open to an easy denial of
5746                          * service attack, and SYN cookies can't defend
5747                          * against this problem. So, we drop the data
5748                          * in the interest of security over speed unless
5749                          * it's still in use.
5750                          */
5751                         kfree_skb(skb);
5752                         return 0;
5753                 }
5754                 goto discard;
5755
5756         case TCP_SYN_SENT:
5757                 queued = tcp_rcv_synsent_state_process(sk, skb, th);
5758                 if (queued >= 0)
5759                         return queued;
5760
5761                 /* Do step6 onward by hand. */
5762                 tcp_urg(sk, skb, th);
5763                 __kfree_skb(skb);
5764                 tcp_data_snd_check(sk);
5765                 return 0;
5766         }
5767
5768         req = tp->fastopen_rsk;
5769         if (req) {
5770                 WARN_ON_ONCE(sk->sk_state != TCP_SYN_RECV &&
5771                     sk->sk_state != TCP_FIN_WAIT1);
5772
5773                 if (!tcp_check_req(sk, skb, req, true))
5774                         goto discard;
5775         }
5776
5777         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
5778                 goto discard;
5779
5780         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 0))
5781                 return 0;
5782
5783         /* step 5: check the ACK field */
5784         acceptable = tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH |
5785                                       FLAG_UPDATE_TS_RECENT) > 0;
5786
5787         switch (sk->sk_state) {
5788         case TCP_SYN_RECV:
5789                 if (!acceptable)
5790                         return 1;
5791
5792                 if (!tp->srtt_us)
5793                         tcp_synack_rtt_meas(sk, req);
5794
5795                 /* Once we leave TCP_SYN_RECV, we no longer need req
5796                  * so release it.
5797                  */
5798                 if (req) {
5799                         tp->total_retrans = req->num_retrans;
5800                         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
5801                 } else {
5802                         /* Make sure socket is routed, for correct metrics. */
5803                         icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
5804                         tcp_init_congestion_control(sk);
5805
5806                         tcp_mtup_init(sk);
5807                         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
5808                         tcp_init_buffer_space(sk);
5809                 }
5810                 smp_mb();
5811                 tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
5812                 sk->sk_state_change(sk);
5813
5814                 /* Note, that this wakeup is only for marginal crossed SYN case.
5815                  * Passively open sockets are not waked up, because
5816                  * sk->sk_sleep == NULL and sk->sk_socket == NULL.
5817                  */
5818                 if (sk->sk_socket)
5819                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
5820
5821                 tp->snd_una = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
5822                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale;
5823                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5824
5825                 if (tp->rx_opt.tstamp_ok)
5826                         tp->advmss -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5827
5828                 if (req) {
5829                         /* Re-arm the timer because data may have been sent out.
5830                          * This is similar to the regular data transmission case
5831                          * when new data has just been ack'ed.
5832                          *
5833                          * (TFO) - we could try to be more aggressive and
5834                          * retransmitting any data sooner based on when they
5835                          * are sent out.
5836                          */
5837                         tcp_rearm_rto(sk);
5838                 } else
5839                         tcp_init_metrics(sk);
5840
5841                 tcp_update_pacing_rate(sk);
5842
5843                 /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data packet */
5844                 tp->lsndtime = tcp_time_stamp;
5845
5846                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5847                 tcp_fast_path_on(tp);
5848                 break;
5849
5850         case TCP_FIN_WAIT1: {
5851                 struct dst_entry *dst;
5852                 int tmo;
5853
5854                 /* If we enter the TCP_FIN_WAIT1 state and we are a
5855                  * Fast Open socket and this is the first acceptable
5856                  * ACK we have received, this would have acknowledged
5857                  * our SYNACK so stop the SYNACK timer.
5858                  */
5859                 if (req) {
5860                         /* Return RST if ack_seq is invalid.
5861                          * Note that RFC793 only says to generate a
5862                          * DUPACK for it but for TCP Fast Open it seems
5863                          * better to treat this case like TCP_SYN_RECV
5864                          * above.
5865                          */
5866                         if (!acceptable)
5867                                 return 1;
5868                         /* We no longer need the request sock. */
5869                         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
5870                         tcp_rearm_rto(sk);
5871                 }
5872                 if (tp->snd_una != tp->write_seq)
5873                         break;
5874
5875                 tcp_set_state(sk, TCP_FIN_WAIT2);
5876                 sk->sk_shutdown |= SEND_SHUTDOWN;
5877
5878                 dst = __sk_dst_get(sk);
5879                 if (dst)
5880                         dst_confirm(dst);
5881
5882                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
5883                         /* Wake up lingering close() */
5884                         sk->sk_state_change(sk);
5885                         break;
5886                 }
5887
5888                 if (tp->linger2 < 0 ||
5889                     (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
5890                      after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt))) {
5891                         tcp_done(sk);
5892                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
5893                         return 1;
5894                 }
5895
5896                 tmo = tcp_fin_time(sk);
5897                 if (tmo > TCP_TIMEWAIT_LEN) {
5898                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo - TCP_TIMEWAIT_LEN);
5899                 } else if (th->fin || sock_owned_by_user(sk)) {
5900                         /* Bad case. We could lose such FIN otherwise.
5901                          * It is not a big problem, but it looks confusing
5902                          * and not so rare event. We still can lose it now,
5903                          * if it spins in bh_lock_sock(), but it is really
5904                          * marginal case.
5905                          */
5906                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo);
5907                 } else {
5908                         tcp_time_wait(sk, TCP_FIN_WAIT2, tmo);
5909                         goto discard;
5910                 }
5911                 break;
5912         }
5913
5914         case TCP_CLOSING:
5915                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
5916                         tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
5917                         goto discard;
5918                 }
5919                 break;
5920
5921         case TCP_LAST_ACK:
5922                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
5923                         tcp_update_metrics(sk);
5924                         tcp_done(sk);
5925                         goto discard;
5926                 }
5927                 break;
5928         }
5929
5930         /* step 6: check the URG bit */
5931         tcp_urg(sk, skb, th);
5932
5933         /* step 7: process the segment text */
5934         switch (sk->sk_state) {
5935         case TCP_CLOSE_WAIT:
5936         case TCP_CLOSING:
5937         case TCP_LAST_ACK:
5938                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
5939                         break;
5940         case TCP_FIN_WAIT1:
5941         case TCP_FIN_WAIT2:
5942                 /* RFC 793 says to queue data in these states,
5943                  * RFC 1122 says we MUST send a reset.
5944                  * BSD 4.4 also does reset.
5945                  */
5946                 if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN) {
5947                         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
5948                             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
5949                                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
5950                                 tcp_reset(sk);
5951                                 return 1;
5952                         }
5953                 }
5954                 /* Fall through */
5955         case TCP_ESTABLISHED:
5956                 tcp_data_queue(sk, skb);
5957                 queued = 1;
5958                 break;
5959         }
5960
5961         /* tcp_data could move socket to TIME-WAIT */
5962         if (sk->sk_state != TCP_CLOSE) {
5963                 tcp_data_snd_check(sk);
5964                 tcp_ack_snd_check(sk);
5965         }
5966
5967         if (!queued) {
5968 discard:
5969                 __kfree_skb(skb);
5970         }
5971         return 0;
5972 }
5973 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_state_process);
5974
5975 static inline void pr_drop_req(struct request_sock *req, __u16 port, int family)
5976 {
5977         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
5978
5979         if (family == AF_INET)
5980                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI4/%u\n",
5981                                     &ireq->ir_rmt_addr, port);
5982 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
5983         else if (family == AF_INET6)
5984                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI6/%u\n",
5985                                     &ireq->ir_v6_rmt_addr, port);
5986 #endif
5987 }
5988
5989 /* RFC3168 : 6.1.1 SYN packets must not have ECT/ECN bits set
5990  *
5991  * If we receive a SYN packet with these bits set, it means a
5992  * network is playing bad games with TOS bits. In order to
5993  * avoid possible false congestion notifications, we disable
5994  * TCP ECN negotiation.
5995  *
5996  * Exception: tcp_ca wants ECN. This is required for DCTCP
5997  * congestion control: Linux DCTCP asserts ECT on all packets,
5998  * including SYN, which is most optimal solution; however,
5999  * others, such as FreeBSD do not.
6000  */
6001 static void tcp_ecn_create_request(struct request_sock *req,
6002                                    const struct sk_buff *skb,
6003                                    const struct sock *listen_sk,
6004                                    const struct dst_entry *dst)
6005 {
6006         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
6007         const struct net *net = sock_net(listen_sk);
6008         bool th_ecn = th->ece && th->cwr;
6009         bool ect, ecn_ok;
6010         u32 ecn_ok_dst;
6011
6012         if (!th_ecn)
6013                 return;
6014
6015         ect = !INET_ECN_is_not_ect(TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield);
6016         ecn_ok_dst = dst_feature(dst, DST_FEATURE_ECN_MASK);
6017         ecn_ok = net->ipv4.sysctl_tcp_ecn || ecn_ok_dst;
6018
6019         if ((!ect && ecn_ok) || tcp_ca_needs_ecn(listen_sk) ||
6020             (ecn_ok_dst & DST_FEATURE_ECN_CA))
6021                 inet_rsk(req)->ecn_ok = 1;
6022 }
6023
6024 static void tcp_openreq_init(struct request_sock *req,
6025                              const struct tcp_options_received *rx_opt,
6026                              struct sk_buff *skb, const struct sock *sk)
6027 {
6028         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6029
6030         req->rsk_rcv_wnd = 0;           /* So that tcp_send_synack() knows! */
6031         req->cookie_ts = 0;
6032         tcp_rsk(req)->rcv_isn = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
6033         tcp_rsk(req)->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6034         skb_mstamp_get(&tcp_rsk(req)->snt_synack);
6035         tcp_rsk(req)->last_oow_ack_time = 0;
6036         req->mss = rx_opt->mss_clamp;
6037         req->ts_recent = rx_opt->saw_tstamp ? rx_opt->rcv_tsval : 0;
6038         ireq->tstamp_ok = rx_opt->tstamp_ok;
6039         ireq->sack_ok = rx_opt->sack_ok;
6040         ireq->snd_wscale = rx_opt->snd_wscale;
6041         ireq->wscale_ok = rx_opt->wscale_ok;
6042         ireq->acked = 0;
6043         ireq->ecn_ok = 0;
6044         ireq->ir_rmt_port = tcp_hdr(skb)->source;
6045         ireq->ir_num = ntohs(tcp_hdr(skb)->dest);
6046         ireq->ir_mark = inet_request_mark(sk, skb);
6047 }
6048
6049 struct request_sock *inet_reqsk_alloc(const struct request_sock_ops *ops,
6050                                       struct sock *sk_listener,
6051                                       bool attach_listener)
6052 {
6053         struct request_sock *req = reqsk_alloc(ops, sk_listener,
6054                                                attach_listener);
6055
6056         if (req) {
6057                 struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6058
6059                 kmemcheck_annotate_bitfield(ireq, flags);
6060                 ireq->opt = NULL;
6061                 atomic64_set(&ireq->ir_cookie, 0);
6062                 ireq->ireq_state = TCP_NEW_SYN_RECV;
6063                 write_pnet(&ireq->ireq_net, sock_net(sk_listener));
6064                 ireq->ireq_family = sk_listener->sk_family;
6065         }
6066
6067         return req;
6068 }
6069 EXPORT_SYMBOL(inet_reqsk_alloc);
6070
6071 /*
6072  * Return true if a syncookie should be sent
6073  */
6074 static bool tcp_syn_flood_action(const struct sock *sk,
6075                                  const struct sk_buff *skb,
6076                                  const char *proto)
6077 {
6078         struct request_sock_queue *queue = &inet_csk(sk)->icsk_accept_queue;
6079         const char *msg = "Dropping request";
6080         bool want_cookie = false;
6081
6082 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
6083         if (sysctl_tcp_syncookies) {
6084                 msg = "Sending cookies";
6085                 want_cookie = true;
6086                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDOCOOKIES);
6087         } else
6088 #endif
6089                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDROP);
6090
6091         if (!queue->synflood_warned &&
6092             sysctl_tcp_syncookies != 2 &&
6093             xchg(&queue->synflood_warned, 1) == 0)
6094                 pr_info("%s: Possible SYN flooding on port %d. %s.  Check SNMP counters.\n",
6095                         proto, ntohs(tcp_hdr(skb)->dest), msg);
6096
6097         return want_cookie;
6098 }
6099
6100 static void tcp_reqsk_record_syn(const struct sock *sk,
6101                                  struct request_sock *req,
6102                                  const struct sk_buff *skb)
6103 {
6104         if (tcp_sk(sk)->save_syn) {
6105                 u32 len = skb_network_header_len(skb) + tcp_hdrlen(skb);
6106                 u32 *copy;
6107
6108                 copy = kmalloc(len + sizeof(u32), GFP_ATOMIC);
6109                 if (copy) {
6110                         copy[0] = len;
6111                         memcpy(&copy[1], skb_network_header(skb), len);
6112                         req->saved_syn = copy;
6113                 }
6114         }
6115 }
6116
6117 int tcp_conn_request(struct request_sock_ops *rsk_ops,
6118                      const struct tcp_request_sock_ops *af_ops,
6119                      struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
6120 {
6121         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
6122         __u32 isn = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_tw_isn;
6123         struct tcp_options_received tmp_opt;
6124         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6125         struct sock *fastopen_sk = NULL;
6126         struct dst_entry *dst = NULL;
6127         struct request_sock *req;
6128         bool want_cookie = false;
6129         struct flowi fl;
6130
6131         /* TW buckets are converted to open requests without
6132          * limitations, they conserve resources and peer is
6133          * evidently real one.
6134          */
6135         if ((sysctl_tcp_syncookies == 2 ||
6136              inet_csk_reqsk_queue_is_full(sk)) && !isn) {
6137                 want_cookie = tcp_syn_flood_action(sk, skb, rsk_ops->slab_name);
6138                 if (!want_cookie)
6139                         goto drop;
6140         }
6141
6142
6143         /* Accept backlog is full. If we have already queued enough
6144          * of warm entries in syn queue, drop request. It is better than
6145          * clogging syn queue with openreqs with exponentially increasing
6146          * timeout.
6147          */
6148         if (sk_acceptq_is_full(sk) && inet_csk_reqsk_queue_young(sk) > 1) {
6149                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENOVERFLOWS);
6150                 goto drop;
6151         }
6152
6153         req = inet_reqsk_alloc(rsk_ops, sk, !want_cookie);
6154         if (!req)
6155                 goto drop;
6156
6157         tcp_rsk(req)->af_specific = af_ops;
6158
6159         tcp_clear_options(&tmp_opt);
6160         tmp_opt.mss_clamp = af_ops->mss_clamp;
6161         tmp_opt.user_mss  = tp->rx_opt.user_mss;
6162         tcp_parse_options(skb, &tmp_opt, 0, want_cookie ? NULL : &foc);
6163
6164         if (want_cookie && !tmp_opt.saw_tstamp)
6165                 tcp_clear_options(&tmp_opt);
6166
6167         tmp_opt.tstamp_ok = tmp_opt.saw_tstamp;
6168         tcp_openreq_init(req, &tmp_opt, skb, sk);
6169
6170         /* Note: tcp_v6_init_req() might override ir_iif for link locals */
6171         inet_rsk(req)->ir_iif = sk->sk_bound_dev_if;
6172
6173         af_ops->init_req(req, sk, skb);
6174
6175         if (security_inet_conn_request(sk, skb, req))
6176                 goto drop_and_free;
6177
6178         if (!want_cookie && !isn) {
6179                 /* VJ's idea. We save last timestamp seen
6180                  * from the destination in peer table, when entering
6181                  * state TIME-WAIT, and check against it before
6182                  * accepting new connection request.
6183                  *
6184                  * If "isn" is not zero, this request hit alive
6185                  * timewait bucket, so that all the necessary checks
6186                  * are made in the function processing timewait state.
6187                  */
6188                 if (tcp_death_row.sysctl_tw_recycle) {
6189                         bool strict;
6190
6191                         dst = af_ops->route_req(sk, &fl, req, &strict);
6192
6193                         if (dst && strict &&
6194                             !tcp_peer_is_proven(req, dst, true,
6195                                                 tmp_opt.saw_tstamp)) {
6196                                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSPASSIVEREJECTED);
6197                                 goto drop_and_release;
6198                         }
6199                 }
6200                 /* Kill the following clause, if you dislike this way. */
6201                 else if (!sysctl_tcp_syncookies &&
6202                          (sysctl_max_syn_backlog - inet_csk_reqsk_queue_len(sk) <
6203                           (sysctl_max_syn_backlog >> 2)) &&
6204                          !tcp_peer_is_proven(req, dst, false,
6205                                              tmp_opt.saw_tstamp)) {
6206                         /* Without syncookies last quarter of
6207                          * backlog is filled with destinations,
6208                          * proven to be alive.
6209                          * It means that we continue to communicate
6210                          * to destinations, already remembered
6211                          * to the moment of synflood.
6212                          */
6213                         pr_drop_req(req, ntohs(tcp_hdr(skb)->source),
6214                                     rsk_ops->family);
6215                         goto drop_and_release;
6216                 }
6217
6218                 isn = af_ops->init_seq(skb);
6219         }
6220         if (!dst) {
6221                 dst = af_ops->route_req(sk, &fl, req, NULL);
6222                 if (!dst)
6223                         goto drop_and_free;
6224         }
6225
6226         tcp_ecn_create_request(req, skb, sk, dst);
6227
6228         if (want_cookie) {
6229                 isn = cookie_init_sequence(af_ops, sk, skb, &req->mss);
6230                 req->cookie_ts = tmp_opt.tstamp_ok;
6231                 if (!tmp_opt.tstamp_ok)
6232                         inet_rsk(req)->ecn_ok = 0;
6233         }
6234
6235         tcp_rsk(req)->snt_isn = isn;
6236         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
6237         tcp_openreq_init_rwin(req, sk, dst);
6238         if (!want_cookie) {
6239                 tcp_reqsk_record_syn(sk, req, skb);
6240                 fastopen_sk = tcp_try_fastopen(sk, skb, req, &foc, dst);
6241         }
6242         if (fastopen_sk) {
6243                 af_ops->send_synack(fastopen_sk, dst, &fl, req,
6244                                     &foc, false);
6245                 /* Add the child socket directly into the accept queue */
6246                 inet_csk_reqsk_queue_add(sk, req, fastopen_sk);
6247                 sk->sk_data_ready(sk);
6248                 bh_unlock_sock(fastopen_sk);
6249                 sock_put(fastopen_sk);
6250         } else {
6251                 tcp_rsk(req)->tfo_listener = false;
6252                 if (!want_cookie)
6253                         inet_csk_reqsk_queue_hash_add(sk, req, TCP_TIMEOUT_INIT);
6254                 af_ops->send_synack(sk, dst, &fl, req,
6255                                     &foc, !want_cookie);
6256                 if (want_cookie)
6257                         goto drop_and_free;
6258         }
6259         reqsk_put(req);
6260         return 0;
6261
6262 drop_and_release:
6263         dst_release(dst);
6264 drop_and_free:
6265         reqsk_free(req);
6266 drop:
6267         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENDROPS);
6268         return 0;
6269 }
6270 EXPORT_SYMBOL(tcp_conn_request);