bc790ea9960f952281285934d7b0678e79ad6313
[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
99 int sysctl_tcp_thin_dupack __read_mostly;
100
101 int sysctl_tcp_moderate_rcvbuf __read_mostly = 1;
102 int sysctl_tcp_early_retrans __read_mostly = 3;
103 int sysctl_tcp_invalid_ratelimit __read_mostly = HZ/2;
104
105 #define FLAG_DATA               0x01 /* Incoming frame contained data.          */
106 #define FLAG_WIN_UPDATE         0x02 /* Incoming ACK was a window update.       */
107 #define FLAG_DATA_ACKED         0x04 /* This ACK acknowledged new data.         */
108 #define FLAG_RETRANS_DATA_ACKED 0x08 /* "" "" some of which was retransmitted.  */
109 #define FLAG_SYN_ACKED          0x10 /* This ACK acknowledged SYN.              */
110 #define FLAG_DATA_SACKED        0x20 /* New SACK.                               */
111 #define FLAG_ECE                0x40 /* ECE in this ACK                         */
112 #define FLAG_SLOWPATH           0x100 /* Do not skip RFC checks for window update.*/
113 #define FLAG_ORIG_SACK_ACKED    0x200 /* Never retransmitted data are (s)acked  */
114 #define FLAG_SND_UNA_ADVANCED   0x400 /* Snd_una was changed (!= FLAG_DATA_ACKED) */
115 #define FLAG_DSACKING_ACK       0x800 /* SACK blocks contained D-SACK info */
116 #define FLAG_SACK_RENEGING      0x2000 /* snd_una advanced to a sacked seq */
117 #define FLAG_UPDATE_TS_RECENT   0x4000 /* tcp_replace_ts_recent() */
118
119 #define FLAG_ACKED              (FLAG_DATA_ACKED|FLAG_SYN_ACKED)
120 #define FLAG_NOT_DUP            (FLAG_DATA|FLAG_WIN_UPDATE|FLAG_ACKED)
121 #define FLAG_CA_ALERT           (FLAG_DATA_SACKED|FLAG_ECE)
122 #define FLAG_FORWARD_PROGRESS   (FLAG_ACKED|FLAG_DATA_SACKED)
123
124 #define TCP_REMNANT (TCP_FLAG_FIN|TCP_FLAG_URG|TCP_FLAG_SYN|TCP_FLAG_PSH)
125 #define TCP_HP_BITS (~(TCP_RESERVED_BITS|TCP_FLAG_PSH))
126
127 /* Adapt the MSS value used to make delayed ack decision to the
128  * real world.
129  */
130 static void tcp_measure_rcv_mss(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
131 {
132         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
133         const unsigned int lss = icsk->icsk_ack.last_seg_size;
134         unsigned int len;
135
136         icsk->icsk_ack.last_seg_size = 0;
137
138         /* skb->len may jitter because of SACKs, even if peer
139          * sends good full-sized frames.
140          */
141         len = skb_shinfo(skb)->gso_size ? : skb->len;
142         if (len >= icsk->icsk_ack.rcv_mss) {
143                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = len;
144         } else {
145                 /* Otherwise, we make more careful check taking into account,
146                  * that SACKs block is variable.
147                  *
148                  * "len" is invariant segment length, including TCP header.
149                  */
150                 len += skb->data - skb_transport_header(skb);
151                 if (len >= TCP_MSS_DEFAULT + sizeof(struct tcphdr) ||
152                     /* If PSH is not set, packet should be
153                      * full sized, provided peer TCP is not badly broken.
154                      * This observation (if it is correct 8)) allows
155                      * to handle super-low mtu links fairly.
156                      */
157                     (len >= TCP_MIN_MSS + sizeof(struct tcphdr) &&
158                      !(tcp_flag_word(tcp_hdr(skb)) & TCP_REMNANT))) {
159                         /* Subtract also invariant (if peer is RFC compliant),
160                          * tcp header plus fixed timestamp option length.
161                          * Resulting "len" is MSS free of SACK jitter.
162                          */
163                         len -= tcp_sk(sk)->tcp_header_len;
164                         icsk->icsk_ack.last_seg_size = len;
165                         if (len == lss) {
166                                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = len;
167                                 return;
168                         }
169                 }
170                 if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED)
171                         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED2;
172                 icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED;
173         }
174 }
175
176 static void tcp_incr_quickack(struct sock *sk)
177 {
178         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
179         unsigned int quickacks = tcp_sk(sk)->rcv_wnd / (2 * icsk->icsk_ack.rcv_mss);
180
181         if (quickacks == 0)
182                 quickacks = 2;
183         if (quickacks > icsk->icsk_ack.quick)
184                 icsk->icsk_ack.quick = min(quickacks, TCP_MAX_QUICKACKS);
185 }
186
187 static void tcp_enter_quickack_mode(struct sock *sk)
188 {
189         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
190         tcp_incr_quickack(sk);
191         icsk->icsk_ack.pingpong = 0;
192         icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
193 }
194
195 /* Send ACKs quickly, if "quick" count is not exhausted
196  * and the session is not interactive.
197  */
198
199 static inline bool tcp_in_quickack_mode(const struct sock *sk)
200 {
201         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
202
203         return icsk->icsk_ack.quick && !icsk->icsk_ack.pingpong;
204 }
205
206 static void tcp_ecn_queue_cwr(struct tcp_sock *tp)
207 {
208         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
209                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_QUEUE_CWR;
210 }
211
212 static void tcp_ecn_accept_cwr(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
213 {
214         if (tcp_hdr(skb)->cwr)
215                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
216 }
217
218 static void tcp_ecn_withdraw_cwr(struct tcp_sock *tp)
219 {
220         tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
221 }
222
223 static void __tcp_ecn_check_ce(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
224 {
225         switch (TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield & INET_ECN_MASK) {
226         case INET_ECN_NOT_ECT:
227                 /* Funny extension: if ECT is not set on a segment,
228                  * and we already seen ECT on a previous segment,
229                  * it is probably a retransmit.
230                  */
231                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_SEEN)
232                         tcp_enter_quickack_mode((struct sock *)tp);
233                 break;
234         case INET_ECN_CE:
235                 if (tcp_ca_needs_ecn((struct sock *)tp))
236                         tcp_ca_event((struct sock *)tp, CA_EVENT_ECN_IS_CE);
237
238                 if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)) {
239                         /* Better not delay acks, sender can have a very low cwnd */
240                         tcp_enter_quickack_mode((struct sock *)tp);
241                         tp->ecn_flags |= TCP_ECN_DEMAND_CWR;
242                 }
243                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
244                 break;
245         default:
246                 if (tcp_ca_needs_ecn((struct sock *)tp))
247                         tcp_ca_event((struct sock *)tp, CA_EVENT_ECN_NO_CE);
248                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
249                 break;
250         }
251 }
252
253 static void tcp_ecn_check_ce(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
254 {
255         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
256                 __tcp_ecn_check_ce(tp, skb);
257 }
258
259 static void tcp_ecn_rcv_synack(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
260 {
261         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || th->cwr))
262                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
263 }
264
265 static void tcp_ecn_rcv_syn(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
266 {
267         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || !th->cwr))
268                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
269 }
270
271 static bool tcp_ecn_rcv_ecn_echo(const struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
272 {
273         if (th->ece && !th->syn && (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
274                 return true;
275         return false;
276 }
277
278 /* Buffer size and advertised window tuning.
279  *
280  * 1. Tuning sk->sk_sndbuf, when connection enters established state.
281  */
282
283 static void tcp_sndbuf_expand(struct sock *sk)
284 {
285         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
286         int sndmem, per_mss;
287         u32 nr_segs;
288
289         /* Worst case is non GSO/TSO : each frame consumes one skb
290          * and skb->head is kmalloced using power of two area of memory
291          */
292         per_mss = max_t(u32, tp->rx_opt.mss_clamp, tp->mss_cache) +
293                   MAX_TCP_HEADER +
294                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct skb_shared_info));
295
296         per_mss = roundup_pow_of_two(per_mss) +
297                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct sk_buff));
298
299         nr_segs = max_t(u32, TCP_INIT_CWND, tp->snd_cwnd);
300         nr_segs = max_t(u32, nr_segs, tp->reordering + 1);
301
302         /* Fast Recovery (RFC 5681 3.2) :
303          * Cubic needs 1.7 factor, rounded to 2 to include
304          * extra cushion (application might react slowly to POLLOUT)
305          */
306         sndmem = 2 * nr_segs * per_mss;
307
308         if (sk->sk_sndbuf < sndmem)
309                 sk->sk_sndbuf = min(sndmem, sysctl_tcp_wmem[2]);
310 }
311
312 /* 2. Tuning advertised window (window_clamp, rcv_ssthresh)
313  *
314  * All tcp_full_space() is split to two parts: "network" buffer, allocated
315  * forward and advertised in receiver window (tp->rcv_wnd) and
316  * "application buffer", required to isolate scheduling/application
317  * latencies from network.
318  * window_clamp is maximal advertised window. It can be less than
319  * tcp_full_space(), in this case tcp_full_space() - window_clamp
320  * is reserved for "application" buffer. The less window_clamp is
321  * the smoother our behaviour from viewpoint of network, but the lower
322  * throughput and the higher sensitivity of the connection to losses. 8)
323  *
324  * rcv_ssthresh is more strict window_clamp used at "slow start"
325  * phase to predict further behaviour of this connection.
326  * It is used for two goals:
327  * - to enforce header prediction at sender, even when application
328  *   requires some significant "application buffer". It is check #1.
329  * - to prevent pruning of receive queue because of misprediction
330  *   of receiver window. Check #2.
331  *
332  * The scheme does not work when sender sends good segments opening
333  * window and then starts to feed us spaghetti. But it should work
334  * in common situations. Otherwise, we have to rely on queue collapsing.
335  */
336
337 /* Slow part of check#2. */
338 static int __tcp_grow_window(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
339 {
340         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
341         /* Optimize this! */
342         int truesize = tcp_win_from_space(skb->truesize) >> 1;
343         int window = tcp_win_from_space(sysctl_tcp_rmem[2]) >> 1;
344
345         while (tp->rcv_ssthresh <= window) {
346                 if (truesize <= skb->len)
347                         return 2 * inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss;
348
349                 truesize >>= 1;
350                 window >>= 1;
351         }
352         return 0;
353 }
354
355 static void tcp_grow_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
356 {
357         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
358
359         /* Check #1 */
360         if (tp->rcv_ssthresh < tp->window_clamp &&
361             (int)tp->rcv_ssthresh < tcp_space(sk) &&
362             !sk_under_memory_pressure(sk)) {
363                 int incr;
364
365                 /* Check #2. Increase window, if skb with such overhead
366                  * will fit to rcvbuf in future.
367                  */
368                 if (tcp_win_from_space(skb->truesize) <= skb->len)
369                         incr = 2 * tp->advmss;
370                 else
371                         incr = __tcp_grow_window(sk, skb);
372
373                 if (incr) {
374                         incr = max_t(int, incr, 2 * skb->len);
375                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh + incr,
376                                                tp->window_clamp);
377                         inet_csk(sk)->icsk_ack.quick |= 1;
378                 }
379         }
380 }
381
382 /* 3. Tuning rcvbuf, when connection enters established state. */
383 static void tcp_fixup_rcvbuf(struct sock *sk)
384 {
385         u32 mss = tcp_sk(sk)->advmss;
386         int rcvmem;
387
388         rcvmem = 2 * SKB_TRUESIZE(mss + MAX_TCP_HEADER) *
389                  tcp_default_init_rwnd(mss);
390
391         /* Dynamic Right Sizing (DRS) has 2 to 3 RTT latency
392          * Allow enough cushion so that sender is not limited by our window
393          */
394         if (sysctl_tcp_moderate_rcvbuf)
395                 rcvmem <<= 2;
396
397         if (sk->sk_rcvbuf < rcvmem)
398                 sk->sk_rcvbuf = min(rcvmem, sysctl_tcp_rmem[2]);
399 }
400
401 /* 4. Try to fixup all. It is made immediately after connection enters
402  *    established state.
403  */
404 void tcp_init_buffer_space(struct sock *sk)
405 {
406         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
407         int maxwin;
408
409         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK))
410                 tcp_fixup_rcvbuf(sk);
411         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK))
412                 tcp_sndbuf_expand(sk);
413
414         tp->rcvq_space.space = tp->rcv_wnd;
415         tp->rcvq_space.time = tcp_time_stamp;
416         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
417
418         maxwin = tcp_full_space(sk);
419
420         if (tp->window_clamp >= maxwin) {
421                 tp->window_clamp = maxwin;
422
423                 if (sysctl_tcp_app_win && maxwin > 4 * tp->advmss)
424                         tp->window_clamp = max(maxwin -
425                                                (maxwin >> sysctl_tcp_app_win),
426                                                4 * tp->advmss);
427         }
428
429         /* Force reservation of one segment. */
430         if (sysctl_tcp_app_win &&
431             tp->window_clamp > 2 * tp->advmss &&
432             tp->window_clamp + tp->advmss > maxwin)
433                 tp->window_clamp = max(2 * tp->advmss, maxwin - tp->advmss);
434
435         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, tp->window_clamp);
436         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
437 }
438
439 /* 5. Recalculate window clamp after socket hit its memory bounds. */
440 static void tcp_clamp_window(struct sock *sk)
441 {
442         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
443         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
444
445         icsk->icsk_ack.quick = 0;
446
447         if (sk->sk_rcvbuf < sysctl_tcp_rmem[2] &&
448             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK) &&
449             !sk_under_memory_pressure(sk) &&
450             sk_memory_allocated(sk) < sk_prot_mem_limits(sk, 0)) {
451                 sk->sk_rcvbuf = min(atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc),
452                                     sysctl_tcp_rmem[2]);
453         }
454         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf)
455                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->window_clamp, 2U * tp->advmss);
456 }
457
458 /* Initialize RCV_MSS value.
459  * RCV_MSS is an our guess about MSS used by the peer.
460  * We haven't any direct information about the MSS.
461  * It's better to underestimate the RCV_MSS rather than overestimate.
462  * Overestimations make us ACKing less frequently than needed.
463  * Underestimations are more easy to detect and fix by tcp_measure_rcv_mss().
464  */
465 void tcp_initialize_rcv_mss(struct sock *sk)
466 {
467         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
468         unsigned int hint = min_t(unsigned int, tp->advmss, tp->mss_cache);
469
470         hint = min(hint, tp->rcv_wnd / 2);
471         hint = min(hint, TCP_MSS_DEFAULT);
472         hint = max(hint, TCP_MIN_MSS);
473
474         inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss = hint;
475 }
476 EXPORT_SYMBOL(tcp_initialize_rcv_mss);
477
478 /* Receiver "autotuning" code.
479  *
480  * The algorithm for RTT estimation w/o timestamps is based on
481  * Dynamic Right-Sizing (DRS) by Wu Feng and Mike Fisk of LANL.
482  * <http://public.lanl.gov/radiant/pubs.html#DRS>
483  *
484  * More detail on this code can be found at
485  * <http://staff.psc.edu/jheffner/>,
486  * though this reference is out of date.  A new paper
487  * is pending.
488  */
489 static void tcp_rcv_rtt_update(struct tcp_sock *tp, u32 sample, int win_dep)
490 {
491         u32 new_sample = tp->rcv_rtt_est.rtt;
492         long m = sample;
493
494         if (m == 0)
495                 m = 1;
496
497         if (new_sample != 0) {
498                 /* If we sample in larger samples in the non-timestamp
499                  * case, we could grossly overestimate the RTT especially
500                  * with chatty applications or bulk transfer apps which
501                  * are stalled on filesystem I/O.
502                  *
503                  * Also, since we are only going for a minimum in the
504                  * non-timestamp case, we do not smooth things out
505                  * else with timestamps disabled convergence takes too
506                  * long.
507                  */
508                 if (!win_dep) {
509                         m -= (new_sample >> 3);
510                         new_sample += m;
511                 } else {
512                         m <<= 3;
513                         if (m < new_sample)
514                                 new_sample = m;
515                 }
516         } else {
517                 /* No previous measure. */
518                 new_sample = m << 3;
519         }
520
521         if (tp->rcv_rtt_est.rtt != new_sample)
522                 tp->rcv_rtt_est.rtt = new_sample;
523 }
524
525 static inline void tcp_rcv_rtt_measure(struct tcp_sock *tp)
526 {
527         if (tp->rcv_rtt_est.time == 0)
528                 goto new_measure;
529         if (before(tp->rcv_nxt, tp->rcv_rtt_est.seq))
530                 return;
531         tcp_rcv_rtt_update(tp, tcp_time_stamp - tp->rcv_rtt_est.time, 1);
532
533 new_measure:
534         tp->rcv_rtt_est.seq = tp->rcv_nxt + tp->rcv_wnd;
535         tp->rcv_rtt_est.time = tcp_time_stamp;
536 }
537
538 static inline void tcp_rcv_rtt_measure_ts(struct sock *sk,
539                                           const struct sk_buff *skb)
540 {
541         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
542         if (tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
543             (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq -
544              TCP_SKB_CB(skb)->seq >= inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss))
545                 tcp_rcv_rtt_update(tp, tcp_time_stamp - tp->rx_opt.rcv_tsecr, 0);
546 }
547
548 /*
549  * This function should be called every time data is copied to user space.
550  * It calculates the appropriate TCP receive buffer space.
551  */
552 void tcp_rcv_space_adjust(struct sock *sk)
553 {
554         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
555         int time;
556         int copied;
557
558         time = tcp_time_stamp - tp->rcvq_space.time;
559         if (time < (tp->rcv_rtt_est.rtt >> 3) || tp->rcv_rtt_est.rtt == 0)
560                 return;
561
562         /* Number of bytes copied to user in last RTT */
563         copied = tp->copied_seq - tp->rcvq_space.seq;
564         if (copied <= tp->rcvq_space.space)
565                 goto new_measure;
566
567         /* A bit of theory :
568          * copied = bytes received in previous RTT, our base window
569          * To cope with packet losses, we need a 2x factor
570          * To cope with slow start, and sender growing its cwin by 100 %
571          * every RTT, we need a 4x factor, because the ACK we are sending
572          * now is for the next RTT, not the current one :
573          * <prev RTT . ><current RTT .. ><next RTT .... >
574          */
575
576         if (sysctl_tcp_moderate_rcvbuf &&
577             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK)) {
578                 int rcvwin, rcvmem, rcvbuf;
579
580                 /* minimal window to cope with packet losses, assuming
581                  * steady state. Add some cushion because of small variations.
582                  */
583                 rcvwin = (copied << 1) + 16 * tp->advmss;
584
585                 /* If rate increased by 25%,
586                  *      assume slow start, rcvwin = 3 * copied
587                  * If rate increased by 50%,
588                  *      assume sender can use 2x growth, rcvwin = 4 * copied
589                  */
590                 if (copied >=
591                     tp->rcvq_space.space + (tp->rcvq_space.space >> 2)) {
592                         if (copied >=
593                             tp->rcvq_space.space + (tp->rcvq_space.space >> 1))
594                                 rcvwin <<= 1;
595                         else
596                                 rcvwin += (rcvwin >> 1);
597                 }
598
599                 rcvmem = SKB_TRUESIZE(tp->advmss + MAX_TCP_HEADER);
600                 while (tcp_win_from_space(rcvmem) < tp->advmss)
601                         rcvmem += 128;
602
603                 rcvbuf = min(rcvwin / tp->advmss * rcvmem, sysctl_tcp_rmem[2]);
604                 if (rcvbuf > sk->sk_rcvbuf) {
605                         sk->sk_rcvbuf = rcvbuf;
606
607                         /* Make the window clamp follow along.  */
608                         tp->window_clamp = rcvwin;
609                 }
610         }
611         tp->rcvq_space.space = copied;
612
613 new_measure:
614         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
615         tp->rcvq_space.time = tcp_time_stamp;
616 }
617
618 /* There is something which you must keep in mind when you analyze the
619  * behavior of the tp->ato delayed ack timeout interval.  When a
620  * connection starts up, we want to ack as quickly as possible.  The
621  * problem is that "good" TCP's do slow start at the beginning of data
622  * transmission.  The means that until we send the first few ACK's the
623  * sender will sit on his end and only queue most of his data, because
624  * he can only send snd_cwnd unacked packets at any given time.  For
625  * each ACK we send, he increments snd_cwnd and transmits more of his
626  * queue.  -DaveM
627  */
628 static void tcp_event_data_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
629 {
630         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
631         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
632         u32 now;
633
634         inet_csk_schedule_ack(sk);
635
636         tcp_measure_rcv_mss(sk, skb);
637
638         tcp_rcv_rtt_measure(tp);
639
640         now = tcp_time_stamp;
641
642         if (!icsk->icsk_ack.ato) {
643                 /* The _first_ data packet received, initialize
644                  * delayed ACK engine.
645                  */
646                 tcp_incr_quickack(sk);
647                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
648         } else {
649                 int m = now - icsk->icsk_ack.lrcvtime;
650
651                 if (m <= TCP_ATO_MIN / 2) {
652                         /* The fastest case is the first. */
653                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + TCP_ATO_MIN / 2;
654                 } else if (m < icsk->icsk_ack.ato) {
655                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + m;
656                         if (icsk->icsk_ack.ato > icsk->icsk_rto)
657                                 icsk->icsk_ack.ato = icsk->icsk_rto;
658                 } else if (m > icsk->icsk_rto) {
659                         /* Too long gap. Apparently sender failed to
660                          * restart window, so that we send ACKs quickly.
661                          */
662                         tcp_incr_quickack(sk);
663                         sk_mem_reclaim(sk);
664                 }
665         }
666         icsk->icsk_ack.lrcvtime = now;
667
668         tcp_ecn_check_ce(tp, skb);
669
670         if (skb->len >= 128)
671                 tcp_grow_window(sk, skb);
672 }
673
674 /* Called to compute a smoothed rtt estimate. The data fed to this
675  * routine either comes from timestamps, or from segments that were
676  * known _not_ to have been retransmitted [see Karn/Partridge
677  * Proceedings SIGCOMM 87]. The algorithm is from the SIGCOMM 88
678  * piece by Van Jacobson.
679  * NOTE: the next three routines used to be one big routine.
680  * To save cycles in the RFC 1323 implementation it was better to break
681  * it up into three procedures. -- erics
682  */
683 static void tcp_rtt_estimator(struct sock *sk, long mrtt_us)
684 {
685         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
686         long m = mrtt_us; /* RTT */
687         u32 srtt = tp->srtt_us;
688
689         /*      The following amusing code comes from Jacobson's
690          *      article in SIGCOMM '88.  Note that rtt and mdev
691          *      are scaled versions of rtt and mean deviation.
692          *      This is designed to be as fast as possible
693          *      m stands for "measurement".
694          *
695          *      On a 1990 paper the rto value is changed to:
696          *      RTO = rtt + 4 * mdev
697          *
698          * Funny. This algorithm seems to be very broken.
699          * These formulae increase RTO, when it should be decreased, increase
700          * too slowly, when it should be increased quickly, decrease too quickly
701          * etc. I guess in BSD RTO takes ONE value, so that it is absolutely
702          * does not matter how to _calculate_ it. Seems, it was trap
703          * that VJ failed to avoid. 8)
704          */
705         if (srtt != 0) {
706                 m -= (srtt >> 3);       /* m is now error in rtt est */
707                 srtt += m;              /* rtt = 7/8 rtt + 1/8 new */
708                 if (m < 0) {
709                         m = -m;         /* m is now abs(error) */
710                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
711                         /* This is similar to one of Eifel findings.
712                          * Eifel blocks mdev updates when rtt decreases.
713                          * This solution is a bit different: we use finer gain
714                          * for mdev in this case (alpha*beta).
715                          * Like Eifel it also prevents growth of rto,
716                          * but also it limits too fast rto decreases,
717                          * happening in pure Eifel.
718                          */
719                         if (m > 0)
720                                 m >>= 3;
721                 } else {
722                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
723                 }
724                 tp->mdev_us += m;               /* mdev = 3/4 mdev + 1/4 new */
725                 if (tp->mdev_us > tp->mdev_max_us) {
726                         tp->mdev_max_us = tp->mdev_us;
727                         if (tp->mdev_max_us > tp->rttvar_us)
728                                 tp->rttvar_us = tp->mdev_max_us;
729                 }
730                 if (after(tp->snd_una, tp->rtt_seq)) {
731                         if (tp->mdev_max_us < tp->rttvar_us)
732                                 tp->rttvar_us -= (tp->rttvar_us - tp->mdev_max_us) >> 2;
733                         tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
734                         tp->mdev_max_us = tcp_rto_min_us(sk);
735                 }
736         } else {
737                 /* no previous measure. */
738                 srtt = m << 3;          /* take the measured time to be rtt */
739                 tp->mdev_us = m << 1;   /* make sure rto = 3*rtt */
740                 tp->rttvar_us = max(tp->mdev_us, tcp_rto_min_us(sk));
741                 tp->mdev_max_us = tp->rttvar_us;
742                 tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
743         }
744         tp->srtt_us = max(1U, srtt);
745 }
746
747 /* Set the sk_pacing_rate to allow proper sizing of TSO packets.
748  * Note: TCP stack does not yet implement pacing.
749  * FQ packet scheduler can be used to implement cheap but effective
750  * TCP pacing, to smooth the burst on large writes when packets
751  * in flight is significantly lower than cwnd (or rwin)
752  */
753 static void tcp_update_pacing_rate(struct sock *sk)
754 {
755         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
756         u64 rate;
757
758         /* set sk_pacing_rate to 200 % of current rate (mss * cwnd / srtt) */
759         rate = (u64)tp->mss_cache * 2 * (USEC_PER_SEC << 3);
760
761         rate *= max(tp->snd_cwnd, tp->packets_out);
762
763         if (likely(tp->srtt_us))
764                 do_div(rate, tp->srtt_us);
765
766         /* ACCESS_ONCE() is needed because sch_fq fetches sk_pacing_rate
767          * without any lock. We want to make sure compiler wont store
768          * intermediate values in this location.
769          */
770         ACCESS_ONCE(sk->sk_pacing_rate) = min_t(u64, rate,
771                                                 sk->sk_max_pacing_rate);
772 }
773
774 /* Calculate rto without backoff.  This is the second half of Van Jacobson's
775  * routine referred to above.
776  */
777 static void tcp_set_rto(struct sock *sk)
778 {
779         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
780         /* Old crap is replaced with new one. 8)
781          *
782          * More seriously:
783          * 1. If rtt variance happened to be less 50msec, it is hallucination.
784          *    It cannot be less due to utterly erratic ACK generation made
785          *    at least by solaris and freebsd. "Erratic ACKs" has _nothing_
786          *    to do with delayed acks, because at cwnd>2 true delack timeout
787          *    is invisible. Actually, Linux-2.4 also generates erratic
788          *    ACKs in some circumstances.
789          */
790         inet_csk(sk)->icsk_rto = __tcp_set_rto(tp);
791
792         /* 2. Fixups made earlier cannot be right.
793          *    If we do not estimate RTO correctly without them,
794          *    all the algo is pure shit and should be replaced
795          *    with correct one. It is exactly, which we pretend to do.
796          */
797
798         /* NOTE: clamping at TCP_RTO_MIN is not required, current algo
799          * guarantees that rto is higher.
800          */
801         tcp_bound_rto(sk);
802 }
803
804 __u32 tcp_init_cwnd(const struct tcp_sock *tp, const struct dst_entry *dst)
805 {
806         __u32 cwnd = (dst ? dst_metric(dst, RTAX_INITCWND) : 0);
807
808         if (!cwnd)
809                 cwnd = TCP_INIT_CWND;
810         return min_t(__u32, cwnd, tp->snd_cwnd_clamp);
811 }
812
813 /*
814  * Packet counting of FACK is based on in-order assumptions, therefore TCP
815  * disables it when reordering is detected
816  */
817 void tcp_disable_fack(struct tcp_sock *tp)
818 {
819         /* RFC3517 uses different metric in lost marker => reset on change */
820         if (tcp_is_fack(tp))
821                 tp->lost_skb_hint = NULL;
822         tp->rx_opt.sack_ok &= ~TCP_FACK_ENABLED;
823 }
824
825 /* Take a notice that peer is sending D-SACKs */
826 static void tcp_dsack_seen(struct tcp_sock *tp)
827 {
828         tp->rx_opt.sack_ok |= TCP_DSACK_SEEN;
829 }
830
831 static void tcp_update_reordering(struct sock *sk, const int metric,
832                                   const int ts)
833 {
834         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
835         if (metric > tp->reordering) {
836                 int mib_idx;
837
838                 tp->reordering = min(sysctl_tcp_max_reordering, metric);
839
840                 /* This exciting event is worth to be remembered. 8) */
841                 if (ts)
842                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPTSREORDER;
843                 else if (tcp_is_reno(tp))
844                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENOREORDER;
845                 else if (tcp_is_fack(tp))
846                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFACKREORDER;
847                 else
848                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKREORDER;
849
850                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
851 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
852                 pr_debug("Disorder%d %d %u f%u s%u rr%d\n",
853                          tp->rx_opt.sack_ok, inet_csk(sk)->icsk_ca_state,
854                          tp->reordering,
855                          tp->fackets_out,
856                          tp->sacked_out,
857                          tp->undo_marker ? tp->undo_retrans : 0);
858 #endif
859                 tcp_disable_fack(tp);
860         }
861
862         if (metric > 0)
863                 tcp_disable_early_retrans(tp);
864 }
865
866 /* This must be called before lost_out is incremented */
867 static void tcp_verify_retransmit_hint(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
868 {
869         if (!tp->retransmit_skb_hint ||
870             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
871                    TCP_SKB_CB(tp->retransmit_skb_hint)->seq))
872                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
873
874         if (!tp->lost_out ||
875             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->retransmit_high))
876                 tp->retransmit_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
877 }
878
879 static void tcp_skb_mark_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
880 {
881         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
882                 tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
883
884                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
885                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
886         }
887 }
888
889 static void tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(struct tcp_sock *tp,
890                                             struct sk_buff *skb)
891 {
892         tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
893
894         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
895                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
896                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
897         }
898 }
899
900 /* This procedure tags the retransmission queue when SACKs arrive.
901  *
902  * We have three tag bits: SACKED(S), RETRANS(R) and LOST(L).
903  * Packets in queue with these bits set are counted in variables
904  * sacked_out, retrans_out and lost_out, correspondingly.
905  *
906  * Valid combinations are:
907  * Tag  InFlight        Description
908  * 0    1               - orig segment is in flight.
909  * S    0               - nothing flies, orig reached receiver.
910  * L    0               - nothing flies, orig lost by net.
911  * R    2               - both orig and retransmit are in flight.
912  * L|R  1               - orig is lost, retransmit is in flight.
913  * S|R  1               - orig reached receiver, retrans is still in flight.
914  * (L|S|R is logically valid, it could occur when L|R is sacked,
915  *  but it is equivalent to plain S and code short-curcuits it to S.
916  *  L|S is logically invalid, it would mean -1 packet in flight 8))
917  *
918  * These 6 states form finite state machine, controlled by the following events:
919  * 1. New ACK (+SACK) arrives. (tcp_sacktag_write_queue())
920  * 2. Retransmission. (tcp_retransmit_skb(), tcp_xmit_retransmit_queue())
921  * 3. Loss detection event of two flavors:
922  *      A. Scoreboard estimator decided the packet is lost.
923  *         A'. Reno "three dupacks" marks head of queue lost.
924  *         A''. Its FACK modification, head until snd.fack is lost.
925  *      B. SACK arrives sacking SND.NXT at the moment, when the
926  *         segment was retransmitted.
927  * 4. D-SACK added new rule: D-SACK changes any tag to S.
928  *
929  * It is pleasant to note, that state diagram turns out to be commutative,
930  * so that we are allowed not to be bothered by order of our actions,
931  * when multiple events arrive simultaneously. (see the function below).
932  *
933  * Reordering detection.
934  * --------------------
935  * Reordering metric is maximal distance, which a packet can be displaced
936  * in packet stream. With SACKs we can estimate it:
937  *
938  * 1. SACK fills old hole and the corresponding segment was not
939  *    ever retransmitted -> reordering. Alas, we cannot use it
940  *    when segment was retransmitted.
941  * 2. The last flaw is solved with D-SACK. D-SACK arrives
942  *    for retransmitted and already SACKed segment -> reordering..
943  * Both of these heuristics are not used in Loss state, when we cannot
944  * account for retransmits accurately.
945  *
946  * SACK block validation.
947  * ----------------------
948  *
949  * SACK block range validation checks that the received SACK block fits to
950  * the expected sequence limits, i.e., it is between SND.UNA and SND.NXT.
951  * Note that SND.UNA is not included to the range though being valid because
952  * it means that the receiver is rather inconsistent with itself reporting
953  * SACK reneging when it should advance SND.UNA. Such SACK block this is
954  * perfectly valid, however, in light of RFC2018 which explicitly states
955  * that "SACK block MUST reflect the newest segment.  Even if the newest
956  * segment is going to be discarded ...", not that it looks very clever
957  * in case of head skb. Due to potentional receiver driven attacks, we
958  * choose to avoid immediate execution of a walk in write queue due to
959  * reneging and defer head skb's loss recovery to standard loss recovery
960  * procedure that will eventually trigger (nothing forbids us doing this).
961  *
962  * Implements also blockage to start_seq wrap-around. Problem lies in the
963  * fact that though start_seq (s) is before end_seq (i.e., not reversed),
964  * there's no guarantee that it will be before snd_nxt (n). The problem
965  * happens when start_seq resides between end_seq wrap (e_w) and snd_nxt
966  * wrap (s_w):
967  *
968  *         <- outs wnd ->                          <- wrapzone ->
969  *         u     e      n                         u_w   e_w  s n_w
970  *         |     |      |                          |     |   |  |
971  * |<------------+------+----- TCP seqno space --------------+---------->|
972  * ...-- <2^31 ->|                                           |<--------...
973  * ...---- >2^31 ------>|                                    |<--------...
974  *
975  * Current code wouldn't be vulnerable but it's better still to discard such
976  * crazy SACK blocks. Doing this check for start_seq alone closes somewhat
977  * similar case (end_seq after snd_nxt wrap) as earlier reversed check in
978  * snd_nxt wrap -> snd_una region will then become "well defined", i.e.,
979  * equal to the ideal case (infinite seqno space without wrap caused issues).
980  *
981  * With D-SACK the lower bound is extended to cover sequence space below
982  * SND.UNA down to undo_marker, which is the last point of interest. Yet
983  * again, D-SACK block must not to go across snd_una (for the same reason as
984  * for the normal SACK blocks, explained above). But there all simplicity
985  * ends, TCP might receive valid D-SACKs below that. As long as they reside
986  * fully below undo_marker they do not affect behavior in anyway and can
987  * therefore be safely ignored. In rare cases (which are more or less
988  * theoretical ones), the D-SACK will nicely cross that boundary due to skb
989  * fragmentation and packet reordering past skb's retransmission. To consider
990  * them correctly, the acceptable range must be extended even more though
991  * the exact amount is rather hard to quantify. However, tp->max_window can
992  * be used as an exaggerated estimate.
993  */
994 static bool tcp_is_sackblock_valid(struct tcp_sock *tp, bool is_dsack,
995                                    u32 start_seq, u32 end_seq)
996 {
997         /* Too far in future, or reversed (interpretation is ambiguous) */
998         if (after(end_seq, tp->snd_nxt) || !before(start_seq, end_seq))
999                 return false;
1000
1001         /* Nasty start_seq wrap-around check (see comments above) */
1002         if (!before(start_seq, tp->snd_nxt))
1003                 return false;
1004
1005         /* In outstanding window? ...This is valid exit for D-SACKs too.
1006          * start_seq == snd_una is non-sensical (see comments above)
1007          */
1008         if (after(start_seq, tp->snd_una))
1009                 return true;
1010
1011         if (!is_dsack || !tp->undo_marker)
1012                 return false;
1013
1014         /* ...Then it's D-SACK, and must reside below snd_una completely */
1015         if (after(end_seq, tp->snd_una))
1016                 return false;
1017
1018         if (!before(start_seq, tp->undo_marker))
1019                 return true;
1020
1021         /* Too old */
1022         if (!after(end_seq, tp->undo_marker))
1023                 return false;
1024
1025         /* Undo_marker boundary crossing (overestimates a lot). Known already:
1026          *   start_seq < undo_marker and end_seq >= undo_marker.
1027          */
1028         return !before(start_seq, end_seq - tp->max_window);
1029 }
1030
1031 /* Check for lost retransmit. This superb idea is borrowed from "ratehalving".
1032  * Event "B". Later note: FACK people cheated me again 8), we have to account
1033  * for reordering! Ugly, but should help.
1034  *
1035  * Search retransmitted skbs from write_queue that were sent when snd_nxt was
1036  * less than what is now known to be received by the other end (derived from
1037  * highest SACK block). Also calculate the lowest snd_nxt among the remaining
1038  * retransmitted skbs to avoid some costly processing per ACKs.
1039  */
1040 static void tcp_mark_lost_retrans(struct sock *sk)
1041 {
1042         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1043         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1044         struct sk_buff *skb;
1045         int cnt = 0;
1046         u32 new_low_seq = tp->snd_nxt;
1047         u32 received_upto = tcp_highest_sack_seq(tp);
1048
1049         if (!tcp_is_fack(tp) || !tp->retrans_out ||
1050             !after(received_upto, tp->lost_retrans_low) ||
1051             icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
1052                 return;
1053
1054         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
1055                 u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
1056
1057                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1058                         break;
1059                 if (cnt == tp->retrans_out)
1060                         break;
1061                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1062                         continue;
1063
1064                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS))
1065                         continue;
1066
1067                 /* TODO: We would like to get rid of tcp_is_fack(tp) only
1068                  * constraint here (see above) but figuring out that at
1069                  * least tp->reordering SACK blocks reside between ack_seq
1070                  * and received_upto is not easy task to do cheaply with
1071                  * the available datastructures.
1072                  *
1073                  * Whether FACK should check here for tp->reordering segs
1074                  * in-between one could argue for either way (it would be
1075                  * rather simple to implement as we could count fack_count
1076                  * during the walk and do tp->fackets_out - fack_count).
1077                  */
1078                 if (after(received_upto, ack_seq)) {
1079                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1080                         tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
1081
1082                         tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(tp, skb);
1083                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSTRETRANSMIT);
1084                 } else {
1085                         if (before(ack_seq, new_low_seq))
1086                                 new_low_seq = ack_seq;
1087                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
1088                 }
1089         }
1090
1091         if (tp->retrans_out)
1092                 tp->lost_retrans_low = new_low_seq;
1093 }
1094
1095 static bool tcp_check_dsack(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1096                             struct tcp_sack_block_wire *sp, int num_sacks,
1097                             u32 prior_snd_una)
1098 {
1099         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1100         u32 start_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].start_seq);
1101         u32 end_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].end_seq);
1102         bool dup_sack = false;
1103
1104         if (before(start_seq_0, TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq)) {
1105                 dup_sack = true;
1106                 tcp_dsack_seen(tp);
1107                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECV);
1108         } else if (num_sacks > 1) {
1109                 u32 end_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].end_seq);
1110                 u32 start_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].start_seq);
1111
1112                 if (!after(end_seq_0, end_seq_1) &&
1113                     !before(start_seq_0, start_seq_1)) {
1114                         dup_sack = true;
1115                         tcp_dsack_seen(tp);
1116                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
1117                                         LINUX_MIB_TCPDSACKOFORECV);
1118                 }
1119         }
1120
1121         /* D-SACK for already forgotten data... Do dumb counting. */
1122         if (dup_sack && tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1123             !after(end_seq_0, prior_snd_una) &&
1124             after(end_seq_0, tp->undo_marker))
1125                 tp->undo_retrans--;
1126
1127         return dup_sack;
1128 }
1129
1130 struct tcp_sacktag_state {
1131         int     reord;
1132         int     fack_count;
1133         long    rtt_us; /* RTT measured by SACKing never-retransmitted data */
1134         int     flag;
1135 };
1136
1137 /* Check if skb is fully within the SACK block. In presence of GSO skbs,
1138  * the incoming SACK may not exactly match but we can find smaller MSS
1139  * aligned portion of it that matches. Therefore we might need to fragment
1140  * which may fail and creates some hassle (caller must handle error case
1141  * returns).
1142  *
1143  * FIXME: this could be merged to shift decision code
1144  */
1145 static int tcp_match_skb_to_sack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1146                                   u32 start_seq, u32 end_seq)
1147 {
1148         int err;
1149         bool in_sack;
1150         unsigned int pkt_len;
1151         unsigned int mss;
1152
1153         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1154                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1155
1156         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1 && !in_sack &&
1157             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq)) {
1158                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1159                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1160
1161                 if (!in_sack) {
1162                         pkt_len = start_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1163                         if (pkt_len < mss)
1164                                 pkt_len = mss;
1165                 } else {
1166                         pkt_len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1167                         if (pkt_len < mss)
1168                                 return -EINVAL;
1169                 }
1170
1171                 /* Round if necessary so that SACKs cover only full MSSes
1172                  * and/or the remaining small portion (if present)
1173                  */
1174                 if (pkt_len > mss) {
1175                         unsigned int new_len = (pkt_len / mss) * mss;
1176                         if (!in_sack && new_len < pkt_len) {
1177                                 new_len += mss;
1178                                 if (new_len >= skb->len)
1179                                         return 0;
1180                         }
1181                         pkt_len = new_len;
1182                 }
1183                 err = tcp_fragment(sk, skb, pkt_len, mss, GFP_ATOMIC);
1184                 if (err < 0)
1185                         return err;
1186         }
1187
1188         return in_sack;
1189 }
1190
1191 /* Mark the given newly-SACKed range as such, adjusting counters and hints. */
1192 static u8 tcp_sacktag_one(struct sock *sk,
1193                           struct tcp_sacktag_state *state, u8 sacked,
1194                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1195                           int dup_sack, int pcount,
1196                           const struct skb_mstamp *xmit_time)
1197 {
1198         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1199         int fack_count = state->fack_count;
1200
1201         /* Account D-SACK for retransmitted packet. */
1202         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1203                 if (tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1204                     after(end_seq, tp->undo_marker))
1205                         tp->undo_retrans--;
1206                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1207                         state->reord = min(fack_count, state->reord);
1208         }
1209
1210         /* Nothing to do; acked frame is about to be dropped (was ACKed). */
1211         if (!after(end_seq, tp->snd_una))
1212                 return sacked;
1213
1214         if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
1215                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1216                         /* If the segment is not tagged as lost,
1217                          * we do not clear RETRANS, believing
1218                          * that retransmission is still in flight.
1219                          */
1220                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1221                                 sacked &= ~(TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS);
1222                                 tp->lost_out -= pcount;
1223                                 tp->retrans_out -= pcount;
1224                         }
1225                 } else {
1226                         if (!(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1227                                 /* New sack for not retransmitted frame,
1228                                  * which was in hole. It is reordering.
1229                                  */
1230                                 if (before(start_seq,
1231                                            tcp_highest_sack_seq(tp)))
1232                                         state->reord = min(fack_count,
1233                                                            state->reord);
1234                                 if (!after(end_seq, tp->high_seq))
1235                                         state->flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
1236                                 /* Pick the earliest sequence sacked for RTT */
1237                                 if (state->rtt_us < 0) {
1238                                         struct skb_mstamp now;
1239
1240                                         skb_mstamp_get(&now);
1241                                         state->rtt_us = skb_mstamp_us_delta(&now,
1242                                                                 xmit_time);
1243                                 }
1244                         }
1245
1246                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1247                                 sacked &= ~TCPCB_LOST;
1248                                 tp->lost_out -= pcount;
1249                         }
1250                 }
1251
1252                 sacked |= TCPCB_SACKED_ACKED;
1253                 state->flag |= FLAG_DATA_SACKED;
1254                 tp->sacked_out += pcount;
1255
1256                 fack_count += pcount;
1257
1258                 /* Lost marker hint past SACKed? Tweak RFC3517 cnt */
1259                 if (!tcp_is_fack(tp) && tp->lost_skb_hint &&
1260                     before(start_seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq))
1261                         tp->lost_cnt_hint += pcount;
1262
1263                 if (fack_count > tp->fackets_out)
1264                         tp->fackets_out = fack_count;
1265         }
1266
1267         /* D-SACK. We can detect redundant retransmission in S|R and plain R
1268          * frames and clear it. undo_retrans is decreased above, L|R frames
1269          * are accounted above as well.
1270          */
1271         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)) {
1272                 sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1273                 tp->retrans_out -= pcount;
1274         }
1275
1276         return sacked;
1277 }
1278
1279 /* Shift newly-SACKed bytes from this skb to the immediately previous
1280  * already-SACKed sk_buff. Mark the newly-SACKed bytes as such.
1281  */
1282 static bool tcp_shifted_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1283                             struct tcp_sacktag_state *state,
1284                             unsigned int pcount, int shifted, int mss,
1285                             bool dup_sack)
1286 {
1287         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1288         struct sk_buff *prev = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
1289         u32 start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;   /* start of newly-SACKed */
1290         u32 end_seq = start_seq + shifted;      /* end of newly-SACKed */
1291
1292         BUG_ON(!pcount);
1293
1294         /* Adjust counters and hints for the newly sacked sequence
1295          * range but discard the return value since prev is already
1296          * marked. We must tag the range first because the seq
1297          * advancement below implicitly advances
1298          * tcp_highest_sack_seq() when skb is highest_sack.
1299          */
1300         tcp_sacktag_one(sk, state, TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1301                         start_seq, end_seq, dup_sack, pcount,
1302                         &skb->skb_mstamp);
1303
1304         if (skb == tp->lost_skb_hint)
1305                 tp->lost_cnt_hint += pcount;
1306
1307         TCP_SKB_CB(prev)->end_seq += shifted;
1308         TCP_SKB_CB(skb)->seq += shifted;
1309
1310         tcp_skb_pcount_add(prev, pcount);
1311         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) < pcount);
1312         tcp_skb_pcount_add(skb, -pcount);
1313
1314         /* When we're adding to gso_segs == 1, gso_size will be zero,
1315          * in theory this shouldn't be necessary but as long as DSACK
1316          * code can come after this skb later on it's better to keep
1317          * setting gso_size to something.
1318          */
1319         if (!skb_shinfo(prev)->gso_size) {
1320                 skb_shinfo(prev)->gso_size = mss;
1321                 skb_shinfo(prev)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1322         }
1323
1324         /* CHECKME: To clear or not to clear? Mimics normal skb currently */
1325         if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1) {
1326                 skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
1327                 skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
1328         }
1329
1330         /* Difference in this won't matter, both ACKed by the same cumul. ACK */
1331         TCP_SKB_CB(prev)->sacked |= (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS);
1332
1333         if (skb->len > 0) {
1334                 BUG_ON(!tcp_skb_pcount(skb));
1335                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTED);
1336                 return false;
1337         }
1338
1339         /* Whole SKB was eaten :-) */
1340
1341         if (skb == tp->retransmit_skb_hint)
1342                 tp->retransmit_skb_hint = prev;
1343         if (skb == tp->lost_skb_hint) {
1344                 tp->lost_skb_hint = prev;
1345                 tp->lost_cnt_hint -= tcp_skb_pcount(prev);
1346         }
1347
1348         TCP_SKB_CB(prev)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1349         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1350                 TCP_SKB_CB(prev)->end_seq++;
1351
1352         if (skb == tcp_highest_sack(sk))
1353                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1354
1355         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1356         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1357
1358         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKMERGED);
1359
1360         return true;
1361 }
1362
1363 /* I wish gso_size would have a bit more sane initialization than
1364  * something-or-zero which complicates things
1365  */
1366 static int tcp_skb_seglen(const struct sk_buff *skb)
1367 {
1368         return tcp_skb_pcount(skb) == 1 ? skb->len : tcp_skb_mss(skb);
1369 }
1370
1371 /* Shifting pages past head area doesn't work */
1372 static int skb_can_shift(const struct sk_buff *skb)
1373 {
1374         return !skb_headlen(skb) && skb_is_nonlinear(skb);
1375 }
1376
1377 /* Try collapsing SACK blocks spanning across multiple skbs to a single
1378  * skb.
1379  */
1380 static struct sk_buff *tcp_shift_skb_data(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1381                                           struct tcp_sacktag_state *state,
1382                                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1383                                           bool dup_sack)
1384 {
1385         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1386         struct sk_buff *prev;
1387         int mss;
1388         int pcount = 0;
1389         int len;
1390         int in_sack;
1391
1392         if (!sk_can_gso(sk))
1393                 goto fallback;
1394
1395         /* Normally R but no L won't result in plain S */
1396         if (!dup_sack &&
1397             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS)) == TCPCB_SACKED_RETRANS)
1398                 goto fallback;
1399         if (!skb_can_shift(skb))
1400                 goto fallback;
1401         /* This frame is about to be dropped (was ACKed). */
1402         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1403                 goto fallback;
1404
1405         /* Can only happen with delayed DSACK + discard craziness */
1406         if (unlikely(skb == tcp_write_queue_head(sk)))
1407                 goto fallback;
1408         prev = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
1409
1410         if ((TCP_SKB_CB(prev)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED)
1411                 goto fallback;
1412
1413         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1414                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1415
1416         if (in_sack) {
1417                 len = skb->len;
1418                 pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1419                 mss = tcp_skb_seglen(skb);
1420
1421                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1422                  * drop this restriction as unnecessary
1423                  */
1424                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1425                         goto fallback;
1426         } else {
1427                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq))
1428                         goto noop;
1429                 /* CHECKME: This is non-MSS split case only?, this will
1430                  * cause skipped skbs due to advancing loop btw, original
1431                  * has that feature too
1432                  */
1433                 if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1434                         goto noop;
1435
1436                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1437                 if (!in_sack) {
1438                         /* TODO: head merge to next could be attempted here
1439                          * if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end_seq)),
1440                          * though it might not be worth of the additional hassle
1441                          *
1442                          * ...we can probably just fallback to what was done
1443                          * previously. We could try merging non-SACKed ones
1444                          * as well but it probably isn't going to buy off
1445                          * because later SACKs might again split them, and
1446                          * it would make skb timestamp tracking considerably
1447                          * harder problem.
1448                          */
1449                         goto fallback;
1450                 }
1451
1452                 len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1453                 BUG_ON(len < 0);
1454                 BUG_ON(len > skb->len);
1455
1456                 /* MSS boundaries should be honoured or else pcount will
1457                  * severely break even though it makes things bit trickier.
1458                  * Optimize common case to avoid most of the divides
1459                  */
1460                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1461
1462                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1463                  * drop this restriction as unnecessary
1464                  */
1465                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1466                         goto fallback;
1467
1468                 if (len == mss) {
1469                         pcount = 1;
1470                 } else if (len < mss) {
1471                         goto noop;
1472                 } else {
1473                         pcount = len / mss;
1474                         len = pcount * mss;
1475                 }
1476         }
1477
1478         /* tcp_sacktag_one() won't SACK-tag ranges below snd_una */
1479         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->seq + len, tp->snd_una))
1480                 goto fallback;
1481
1482         if (!skb_shift(prev, skb, len))
1483                 goto fallback;
1484         if (!tcp_shifted_skb(sk, skb, state, pcount, len, mss, dup_sack))
1485                 goto out;
1486
1487         /* Hole filled allows collapsing with the next as well, this is very
1488          * useful when hole on every nth skb pattern happens
1489          */
1490         if (prev == tcp_write_queue_tail(sk))
1491                 goto out;
1492         skb = tcp_write_queue_next(sk, prev);
1493
1494         if (!skb_can_shift(skb) ||
1495             (skb == tcp_send_head(sk)) ||
1496             ((TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED) ||
1497             (mss != tcp_skb_seglen(skb)))
1498                 goto out;
1499
1500         len = skb->len;
1501         if (skb_shift(prev, skb, len)) {
1502                 pcount += tcp_skb_pcount(skb);
1503                 tcp_shifted_skb(sk, skb, state, tcp_skb_pcount(skb), len, mss, 0);
1504         }
1505
1506 out:
1507         state->fack_count += pcount;
1508         return prev;
1509
1510 noop:
1511         return skb;
1512
1513 fallback:
1514         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTFALLBACK);
1515         return NULL;
1516 }
1517
1518 static struct sk_buff *tcp_sacktag_walk(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1519                                         struct tcp_sack_block *next_dup,
1520                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1521                                         u32 start_seq, u32 end_seq,
1522                                         bool dup_sack_in)
1523 {
1524         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1525         struct sk_buff *tmp;
1526
1527         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1528                 int in_sack = 0;
1529                 bool dup_sack = dup_sack_in;
1530
1531                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1532                         break;
1533
1534                 /* queue is in-order => we can short-circuit the walk early */
1535                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq))
1536                         break;
1537
1538                 if (next_dup  &&
1539                     before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, next_dup->end_seq)) {
1540                         in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1541                                                         next_dup->start_seq,
1542                                                         next_dup->end_seq);
1543                         if (in_sack > 0)
1544                                 dup_sack = true;
1545                 }
1546
1547                 /* skb reference here is a bit tricky to get right, since
1548                  * shifting can eat and free both this skb and the next,
1549                  * so not even _safe variant of the loop is enough.
1550                  */
1551                 if (in_sack <= 0) {
1552                         tmp = tcp_shift_skb_data(sk, skb, state,
1553                                                  start_seq, end_seq, dup_sack);
1554                         if (tmp) {
1555                                 if (tmp != skb) {
1556                                         skb = tmp;
1557                                         continue;
1558                                 }
1559
1560                                 in_sack = 0;
1561                         } else {
1562                                 in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1563                                                                 start_seq,
1564                                                                 end_seq);
1565                         }
1566                 }
1567
1568                 if (unlikely(in_sack < 0))
1569                         break;
1570
1571                 if (in_sack) {
1572                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked =
1573                                 tcp_sacktag_one(sk,
1574                                                 state,
1575                                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1576                                                 TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1577                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq,
1578                                                 dup_sack,
1579                                                 tcp_skb_pcount(skb),
1580                                                 &skb->skb_mstamp);
1581
1582                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1583                                     tcp_highest_sack_seq(tp)))
1584                                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1585                 }
1586
1587                 state->fack_count += tcp_skb_pcount(skb);
1588         }
1589         return skb;
1590 }
1591
1592 /* Avoid all extra work that is being done by sacktag while walking in
1593  * a normal way
1594  */
1595 static struct sk_buff *tcp_sacktag_skip(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1596                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1597                                         u32 skip_to_seq)
1598 {
1599         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1600                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1601                         break;
1602
1603                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, skip_to_seq))
1604                         break;
1605
1606                 state->fack_count += tcp_skb_pcount(skb);
1607         }
1608         return skb;
1609 }
1610
1611 static struct sk_buff *tcp_maybe_skipping_dsack(struct sk_buff *skb,
1612                                                 struct sock *sk,
1613                                                 struct tcp_sack_block *next_dup,
1614                                                 struct tcp_sacktag_state *state,
1615                                                 u32 skip_to_seq)
1616 {
1617         if (!next_dup)
1618                 return skb;
1619
1620         if (before(next_dup->start_seq, skip_to_seq)) {
1621                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, next_dup->start_seq);
1622                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, NULL, state,
1623                                        next_dup->start_seq, next_dup->end_seq,
1624                                        1);
1625         }
1626
1627         return skb;
1628 }
1629
1630 static int tcp_sack_cache_ok(const struct tcp_sock *tp, const struct tcp_sack_block *cache)
1631 {
1632         return cache < tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1633 }
1634
1635 static int
1636 tcp_sacktag_write_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1637                         u32 prior_snd_una, long *sack_rtt_us)
1638 {
1639         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1640         const unsigned char *ptr = (skb_transport_header(ack_skb) +
1641                                     TCP_SKB_CB(ack_skb)->sacked);
1642         struct tcp_sack_block_wire *sp_wire = (struct tcp_sack_block_wire *)(ptr+2);
1643         struct tcp_sack_block sp[TCP_NUM_SACKS];
1644         struct tcp_sack_block *cache;
1645         struct tcp_sacktag_state state;
1646         struct sk_buff *skb;
1647         int num_sacks = min(TCP_NUM_SACKS, (ptr[1] - TCPOLEN_SACK_BASE) >> 3);
1648         int used_sacks;
1649         bool found_dup_sack = false;
1650         int i, j;
1651         int first_sack_index;
1652
1653         state.flag = 0;
1654         state.reord = tp->packets_out;
1655         state.rtt_us = -1L;
1656
1657         if (!tp->sacked_out) {
1658                 if (WARN_ON(tp->fackets_out))
1659                         tp->fackets_out = 0;
1660                 tcp_highest_sack_reset(sk);
1661         }
1662
1663         found_dup_sack = tcp_check_dsack(sk, ack_skb, sp_wire,
1664                                          num_sacks, prior_snd_una);
1665         if (found_dup_sack)
1666                 state.flag |= FLAG_DSACKING_ACK;
1667
1668         /* Eliminate too old ACKs, but take into
1669          * account more or less fresh ones, they can
1670          * contain valid SACK info.
1671          */
1672         if (before(TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq, prior_snd_una - tp->max_window))
1673                 return 0;
1674
1675         if (!tp->packets_out)
1676                 goto out;
1677
1678         used_sacks = 0;
1679         first_sack_index = 0;
1680         for (i = 0; i < num_sacks; i++) {
1681                 bool dup_sack = !i && found_dup_sack;
1682
1683                 sp[used_sacks].start_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].start_seq);
1684                 sp[used_sacks].end_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].end_seq);
1685
1686                 if (!tcp_is_sackblock_valid(tp, dup_sack,
1687                                             sp[used_sacks].start_seq,
1688                                             sp[used_sacks].end_seq)) {
1689                         int mib_idx;
1690
1691                         if (dup_sack) {
1692                                 if (!tp->undo_marker)
1693                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDNOUNDO;
1694                                 else
1695                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDOLD;
1696                         } else {
1697                                 /* Don't count olds caused by ACK reordering */
1698                                 if ((TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq != tp->snd_una) &&
1699                                     !after(sp[used_sacks].end_seq, tp->snd_una))
1700                                         continue;
1701                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKDISCARD;
1702                         }
1703
1704                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
1705                         if (i == 0)
1706                                 first_sack_index = -1;
1707                         continue;
1708                 }
1709
1710                 /* Ignore very old stuff early */
1711                 if (!after(sp[used_sacks].end_seq, prior_snd_una))
1712                         continue;
1713
1714                 used_sacks++;
1715         }
1716
1717         /* order SACK blocks to allow in order walk of the retrans queue */
1718         for (i = used_sacks - 1; i > 0; i--) {
1719                 for (j = 0; j < i; j++) {
1720                         if (after(sp[j].start_seq, sp[j + 1].start_seq)) {
1721                                 swap(sp[j], sp[j + 1]);
1722
1723                                 /* Track where the first SACK block goes to */
1724                                 if (j == first_sack_index)
1725                                         first_sack_index = j + 1;
1726                         }
1727                 }
1728         }
1729
1730         skb = tcp_write_queue_head(sk);
1731         state.fack_count = 0;
1732         i = 0;
1733
1734         if (!tp->sacked_out) {
1735                 /* It's already past, so skip checking against it */
1736                 cache = tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1737         } else {
1738                 cache = tp->recv_sack_cache;
1739                 /* Skip empty blocks in at head of the cache */
1740                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !cache->start_seq &&
1741                        !cache->end_seq)
1742                         cache++;
1743         }
1744
1745         while (i < used_sacks) {
1746                 u32 start_seq = sp[i].start_seq;
1747                 u32 end_seq = sp[i].end_seq;
1748                 bool dup_sack = (found_dup_sack && (i == first_sack_index));
1749                 struct tcp_sack_block *next_dup = NULL;
1750
1751                 if (found_dup_sack && ((i + 1) == first_sack_index))
1752                         next_dup = &sp[i + 1];
1753
1754                 /* Skip too early cached blocks */
1755                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) &&
1756                        !before(start_seq, cache->end_seq))
1757                         cache++;
1758
1759                 /* Can skip some work by looking recv_sack_cache? */
1760                 if (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !dup_sack &&
1761                     after(end_seq, cache->start_seq)) {
1762
1763                         /* Head todo? */
1764                         if (before(start_seq, cache->start_seq)) {
1765                                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, &state,
1766                                                        start_seq);
1767                                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup,
1768                                                        &state,
1769                                                        start_seq,
1770                                                        cache->start_seq,
1771                                                        dup_sack);
1772                         }
1773
1774                         /* Rest of the block already fully processed? */
1775                         if (!after(end_seq, cache->end_seq))
1776                                 goto advance_sp;
1777
1778                         skb = tcp_maybe_skipping_dsack(skb, sk, next_dup,
1779                                                        &state,
1780                                                        cache->end_seq);
1781
1782                         /* ...tail remains todo... */
1783                         if (tcp_highest_sack_seq(tp) == cache->end_seq) {
1784                                 /* ...but better entrypoint exists! */
1785                                 skb = tcp_highest_sack(sk);
1786                                 if (!skb)
1787                                         break;
1788                                 state.fack_count = tp->fackets_out;
1789                                 cache++;
1790                                 goto walk;
1791                         }
1792
1793                         skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, &state, cache->end_seq);
1794                         /* Check overlap against next cached too (past this one already) */
1795                         cache++;
1796                         continue;
1797                 }
1798
1799                 if (!before(start_seq, tcp_highest_sack_seq(tp))) {
1800                         skb = tcp_highest_sack(sk);
1801                         if (!skb)
1802                                 break;
1803                         state.fack_count = tp->fackets_out;
1804                 }
1805                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, &state, start_seq);
1806
1807 walk:
1808                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup, &state,
1809                                        start_seq, end_seq, dup_sack);
1810
1811 advance_sp:
1812                 i++;
1813         }
1814
1815         /* Clear the head of the cache sack blocks so we can skip it next time */
1816         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache) - used_sacks; i++) {
1817                 tp->recv_sack_cache[i].start_seq = 0;
1818                 tp->recv_sack_cache[i].end_seq = 0;
1819         }
1820         for (j = 0; j < used_sacks; j++)
1821                 tp->recv_sack_cache[i++] = sp[j];
1822
1823         if ((state.reord < tp->fackets_out) &&
1824             ((inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) || tp->undo_marker))
1825                 tcp_update_reordering(sk, tp->fackets_out - state.reord, 0);
1826
1827         tcp_mark_lost_retrans(sk);
1828         tcp_verify_left_out(tp);
1829 out:
1830
1831 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
1832         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
1833         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
1834         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
1835         WARN_ON((int)tcp_packets_in_flight(tp) < 0);
1836 #endif
1837         *sack_rtt_us = state.rtt_us;
1838         return state.flag;
1839 }
1840
1841 /* Limits sacked_out so that sum with lost_out isn't ever larger than
1842  * packets_out. Returns false if sacked_out adjustement wasn't necessary.
1843  */
1844 static bool tcp_limit_reno_sacked(struct tcp_sock *tp)
1845 {
1846         u32 holes;
1847
1848         holes = max(tp->lost_out, 1U);
1849         holes = min(holes, tp->packets_out);
1850
1851         if ((tp->sacked_out + holes) > tp->packets_out) {
1852                 tp->sacked_out = tp->packets_out - holes;
1853                 return true;
1854         }
1855         return false;
1856 }
1857
1858 /* If we receive more dupacks than we expected counting segments
1859  * in assumption of absent reordering, interpret this as reordering.
1860  * The only another reason could be bug in receiver TCP.
1861  */
1862 static void tcp_check_reno_reordering(struct sock *sk, const int addend)
1863 {
1864         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1865         if (tcp_limit_reno_sacked(tp))
1866                 tcp_update_reordering(sk, tp->packets_out + addend, 0);
1867 }
1868
1869 /* Emulate SACKs for SACKless connection: account for a new dupack. */
1870
1871 static void tcp_add_reno_sack(struct sock *sk)
1872 {
1873         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1874         tp->sacked_out++;
1875         tcp_check_reno_reordering(sk, 0);
1876         tcp_verify_left_out(tp);
1877 }
1878
1879 /* Account for ACK, ACKing some data in Reno Recovery phase. */
1880
1881 static void tcp_remove_reno_sacks(struct sock *sk, int acked)
1882 {
1883         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1884
1885         if (acked > 0) {
1886                 /* One ACK acked hole. The rest eat duplicate ACKs. */
1887                 if (acked - 1 >= tp->sacked_out)
1888                         tp->sacked_out = 0;
1889                 else
1890                         tp->sacked_out -= acked - 1;
1891         }
1892         tcp_check_reno_reordering(sk, acked);
1893         tcp_verify_left_out(tp);
1894 }
1895
1896 static inline void tcp_reset_reno_sack(struct tcp_sock *tp)
1897 {
1898         tp->sacked_out = 0;
1899 }
1900
1901 void tcp_clear_retrans(struct tcp_sock *tp)
1902 {
1903         tp->retrans_out = 0;
1904         tp->lost_out = 0;
1905         tp->undo_marker = 0;
1906         tp->undo_retrans = -1;
1907         tp->fackets_out = 0;
1908         tp->sacked_out = 0;
1909 }
1910
1911 static inline void tcp_init_undo(struct tcp_sock *tp)
1912 {
1913         tp->undo_marker = tp->snd_una;
1914         /* Retransmission still in flight may cause DSACKs later. */
1915         tp->undo_retrans = tp->retrans_out ? : -1;
1916 }
1917
1918 /* Enter Loss state. If we detect SACK reneging, forget all SACK information
1919  * and reset tags completely, otherwise preserve SACKs. If receiver
1920  * dropped its ofo queue, we will know this due to reneging detection.
1921  */
1922 void tcp_enter_loss(struct sock *sk)
1923 {
1924         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1925         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1926         struct sk_buff *skb;
1927         bool new_recovery = false;
1928         bool is_reneg;                  /* is receiver reneging on SACKs? */
1929
1930         /* Reduce ssthresh if it has not yet been made inside this window. */
1931         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder ||
1932             !after(tp->high_seq, tp->snd_una) ||
1933             (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss && !icsk->icsk_retransmits)) {
1934                 new_recovery = true;
1935                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1936                 tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
1937                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_LOSS);
1938                 tcp_init_undo(tp);
1939         }
1940         tp->snd_cwnd       = 1;
1941         tp->snd_cwnd_cnt   = 0;
1942         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1943
1944         tp->retrans_out = 0;
1945         tp->lost_out = 0;
1946
1947         if (tcp_is_reno(tp))
1948                 tcp_reset_reno_sack(tp);
1949
1950         skb = tcp_write_queue_head(sk);
1951         is_reneg = skb && (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED);
1952         if (is_reneg) {
1953                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSACKRENEGING);
1954                 tp->sacked_out = 0;
1955                 tp->fackets_out = 0;
1956         }
1957         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
1958
1959         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
1960                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1961                         break;
1962
1963                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= (~TCPCB_TAGBITS)|TCPCB_SACKED_ACKED;
1964                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked&TCPCB_SACKED_ACKED) || is_reneg) {
1965                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_ACKED;
1966                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
1967                         tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
1968                         tp->retransmit_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1969                 }
1970         }
1971         tcp_verify_left_out(tp);
1972
1973         /* Timeout in disordered state after receiving substantial DUPACKs
1974          * suggests that the degree of reordering is over-estimated.
1975          */
1976         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder &&
1977             tp->sacked_out >= sysctl_tcp_reordering)
1978                 tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
1979                                        sysctl_tcp_reordering);
1980         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
1981         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
1982         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
1983
1984         /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 1: retransmit SND.UNA if no previous
1985          * loss recovery is underway except recurring timeout(s) on
1986          * the same SND.UNA (sec 3.2). Disable F-RTO on path MTU probing
1987          */
1988         tp->frto = sysctl_tcp_frto &&
1989                    (new_recovery || icsk->icsk_retransmits) &&
1990                    !inet_csk(sk)->icsk_mtup.probe_size;
1991 }
1992
1993 /* If ACK arrived pointing to a remembered SACK, it means that our
1994  * remembered SACKs do not reflect real state of receiver i.e.
1995  * receiver _host_ is heavily congested (or buggy).
1996  *
1997  * To avoid big spurious retransmission bursts due to transient SACK
1998  * scoreboard oddities that look like reneging, we give the receiver a
1999  * little time (max(RTT/2, 10ms)) to send us some more ACKs that will
2000  * restore sanity to the SACK scoreboard. If the apparent reneging
2001  * persists until this RTO then we'll clear the SACK scoreboard.
2002  */
2003 static bool tcp_check_sack_reneging(struct sock *sk, int flag)
2004 {
2005         if (flag & FLAG_SACK_RENEGING) {
2006                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2007                 unsigned long delay = max(usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 4),
2008                                           msecs_to_jiffies(10));
2009
2010                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2011                                           delay, TCP_RTO_MAX);
2012                 return true;
2013         }
2014         return false;
2015 }
2016
2017 static inline int tcp_fackets_out(const struct tcp_sock *tp)
2018 {
2019         return tcp_is_reno(tp) ? tp->sacked_out + 1 : tp->fackets_out;
2020 }
2021
2022 /* Heurestics to calculate number of duplicate ACKs. There's no dupACKs
2023  * counter when SACK is enabled (without SACK, sacked_out is used for
2024  * that purpose).
2025  *
2026  * Instead, with FACK TCP uses fackets_out that includes both SACKed
2027  * segments up to the highest received SACK block so far and holes in
2028  * between them.
2029  *
2030  * With reordering, holes may still be in flight, so RFC3517 recovery
2031  * uses pure sacked_out (total number of SACKed segments) even though
2032  * it violates the RFC that uses duplicate ACKs, often these are equal
2033  * but when e.g. out-of-window ACKs or packet duplication occurs,
2034  * they differ. Since neither occurs due to loss, TCP should really
2035  * ignore them.
2036  */
2037 static inline int tcp_dupack_heuristics(const struct tcp_sock *tp)
2038 {
2039         return tcp_is_fack(tp) ? tp->fackets_out : tp->sacked_out + 1;
2040 }
2041
2042 static bool tcp_pause_early_retransmit(struct sock *sk, int flag)
2043 {
2044         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2045         unsigned long delay;
2046
2047         /* Delay early retransmit and entering fast recovery for
2048          * max(RTT/4, 2msec) unless ack has ECE mark, no RTT samples
2049          * available, or RTO is scheduled to fire first.
2050          */
2051         if (sysctl_tcp_early_retrans < 2 || sysctl_tcp_early_retrans > 3 ||
2052             (flag & FLAG_ECE) || !tp->srtt_us)
2053                 return false;
2054
2055         delay = max(usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 5),
2056                     msecs_to_jiffies(2));
2057
2058         if (!time_after(inet_csk(sk)->icsk_timeout, (jiffies + delay)))
2059                 return false;
2060
2061         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_EARLY_RETRANS, delay,
2062                                   TCP_RTO_MAX);
2063         return true;
2064 }
2065
2066 /* Linux NewReno/SACK/FACK/ECN state machine.
2067  * --------------------------------------
2068  *
2069  * "Open"       Normal state, no dubious events, fast path.
2070  * "Disorder"   In all the respects it is "Open",
2071  *              but requires a bit more attention. It is entered when
2072  *              we see some SACKs or dupacks. It is split of "Open"
2073  *              mainly to move some processing from fast path to slow one.
2074  * "CWR"        CWND was reduced due to some Congestion Notification event.
2075  *              It can be ECN, ICMP source quench, local device congestion.
2076  * "Recovery"   CWND was reduced, we are fast-retransmitting.
2077  * "Loss"       CWND was reduced due to RTO timeout or SACK reneging.
2078  *
2079  * tcp_fastretrans_alert() is entered:
2080  * - each incoming ACK, if state is not "Open"
2081  * - when arrived ACK is unusual, namely:
2082  *      * SACK
2083  *      * Duplicate ACK.
2084  *      * ECN ECE.
2085  *
2086  * Counting packets in flight is pretty simple.
2087  *
2088  *      in_flight = packets_out - left_out + retrans_out
2089  *
2090  *      packets_out is SND.NXT-SND.UNA counted in packets.
2091  *
2092  *      retrans_out is number of retransmitted segments.
2093  *
2094  *      left_out is number of segments left network, but not ACKed yet.
2095  *
2096  *              left_out = sacked_out + lost_out
2097  *
2098  *     sacked_out: Packets, which arrived to receiver out of order
2099  *                 and hence not ACKed. With SACKs this number is simply
2100  *                 amount of SACKed data. Even without SACKs
2101  *                 it is easy to give pretty reliable estimate of this number,
2102  *                 counting duplicate ACKs.
2103  *
2104  *       lost_out: Packets lost by network. TCP has no explicit
2105  *                 "loss notification" feedback from network (for now).
2106  *                 It means that this number can be only _guessed_.
2107  *                 Actually, it is the heuristics to predict lossage that
2108  *                 distinguishes different algorithms.
2109  *
2110  *      F.e. after RTO, when all the queue is considered as lost,
2111  *      lost_out = packets_out and in_flight = retrans_out.
2112  *
2113  *              Essentially, we have now two algorithms counting
2114  *              lost packets.
2115  *
2116  *              FACK: It is the simplest heuristics. As soon as we decided
2117  *              that something is lost, we decide that _all_ not SACKed
2118  *              packets until the most forward SACK are lost. I.e.
2119  *              lost_out = fackets_out - sacked_out and left_out = fackets_out.
2120  *              It is absolutely correct estimate, if network does not reorder
2121  *              packets. And it loses any connection to reality when reordering
2122  *              takes place. We use FACK by default until reordering
2123  *              is suspected on the path to this destination.
2124  *
2125  *              NewReno: when Recovery is entered, we assume that one segment
2126  *              is lost (classic Reno). While we are in Recovery and
2127  *              a partial ACK arrives, we assume that one more packet
2128  *              is lost (NewReno). This heuristics are the same in NewReno
2129  *              and SACK.
2130  *
2131  *  Imagine, that's all! Forget about all this shamanism about CWND inflation
2132  *  deflation etc. CWND is real congestion window, never inflated, changes
2133  *  only according to classic VJ rules.
2134  *
2135  * Really tricky (and requiring careful tuning) part of algorithm
2136  * is hidden in functions tcp_time_to_recover() and tcp_xmit_retransmit_queue().
2137  * The first determines the moment _when_ we should reduce CWND and,
2138  * hence, slow down forward transmission. In fact, it determines the moment
2139  * when we decide that hole is caused by loss, rather than by a reorder.
2140  *
2141  * tcp_xmit_retransmit_queue() decides, _what_ we should retransmit to fill
2142  * holes, caused by lost packets.
2143  *
2144  * And the most logically complicated part of algorithm is undo
2145  * heuristics. We detect false retransmits due to both too early
2146  * fast retransmit (reordering) and underestimated RTO, analyzing
2147  * timestamps and D-SACKs. When we detect that some segments were
2148  * retransmitted by mistake and CWND reduction was wrong, we undo
2149  * window reduction and abort recovery phase. This logic is hidden
2150  * inside several functions named tcp_try_undo_<something>.
2151  */
2152
2153 /* This function decides, when we should leave Disordered state
2154  * and enter Recovery phase, reducing congestion window.
2155  *
2156  * Main question: may we further continue forward transmission
2157  * with the same cwnd?
2158  */
2159 static bool tcp_time_to_recover(struct sock *sk, int flag)
2160 {
2161         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2162         __u32 packets_out;
2163
2164         /* Trick#1: The loss is proven. */
2165         if (tp->lost_out)
2166                 return true;
2167
2168         /* Not-A-Trick#2 : Classic rule... */
2169         if (tcp_dupack_heuristics(tp) > tp->reordering)
2170                 return true;
2171
2172         /* Trick#4: It is still not OK... But will it be useful to delay
2173          * recovery more?
2174          */
2175         packets_out = tp->packets_out;
2176         if (packets_out <= tp->reordering &&
2177             tp->sacked_out >= max_t(__u32, packets_out/2, sysctl_tcp_reordering) &&
2178             !tcp_may_send_now(sk)) {
2179                 /* We have nothing to send. This connection is limited
2180                  * either by receiver window or by application.
2181                  */
2182                 return true;
2183         }
2184
2185         /* If a thin stream is detected, retransmit after first
2186          * received dupack. Employ only if SACK is supported in order
2187          * to avoid possible corner-case series of spurious retransmissions
2188          * Use only if there are no unsent data.
2189          */
2190         if ((tp->thin_dupack || sysctl_tcp_thin_dupack) &&
2191             tcp_stream_is_thin(tp) && tcp_dupack_heuristics(tp) > 1 &&
2192             tcp_is_sack(tp) && !tcp_send_head(sk))
2193                 return true;
2194
2195         /* Trick#6: TCP early retransmit, per RFC5827.  To avoid spurious
2196          * retransmissions due to small network reorderings, we implement
2197          * Mitigation A.3 in the RFC and delay the retransmission for a short
2198          * interval if appropriate.
2199          */
2200         if (tp->do_early_retrans && !tp->retrans_out && tp->sacked_out &&
2201             (tp->packets_out >= (tp->sacked_out + 1) && tp->packets_out < 4) &&
2202             !tcp_may_send_now(sk))
2203                 return !tcp_pause_early_retransmit(sk, flag);
2204
2205         return false;
2206 }
2207
2208 /* Detect loss in event "A" above by marking head of queue up as lost.
2209  * For FACK or non-SACK(Reno) senders, the first "packets" number of segments
2210  * are considered lost. For RFC3517 SACK, a segment is considered lost if it
2211  * has at least tp->reordering SACKed seqments above it; "packets" refers to
2212  * the maximum SACKed segments to pass before reaching this limit.
2213  */
2214 static void tcp_mark_head_lost(struct sock *sk, int packets, int mark_head)
2215 {
2216         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2217         struct sk_buff *skb;
2218         int cnt, oldcnt;
2219         int err;
2220         unsigned int mss;
2221         /* Use SACK to deduce losses of new sequences sent during recovery */
2222         const u32 loss_high = tcp_is_sack(tp) ?  tp->snd_nxt : tp->high_seq;
2223
2224         WARN_ON(packets > tp->packets_out);
2225         if (tp->lost_skb_hint) {
2226                 skb = tp->lost_skb_hint;
2227                 cnt = tp->lost_cnt_hint;
2228                 /* Head already handled? */
2229                 if (mark_head && skb != tcp_write_queue_head(sk))
2230                         return;
2231         } else {
2232                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2233                 cnt = 0;
2234         }
2235
2236         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2237                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2238                         break;
2239                 /* TODO: do this better */
2240                 /* this is not the most efficient way to do this... */
2241                 tp->lost_skb_hint = skb;
2242                 tp->lost_cnt_hint = cnt;
2243
2244                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, loss_high))
2245                         break;
2246
2247                 oldcnt = cnt;
2248                 if (tcp_is_fack(tp) || tcp_is_reno(tp) ||
2249                     (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
2250                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
2251
2252                 if (cnt > packets) {
2253                         if ((tcp_is_sack(tp) && !tcp_is_fack(tp)) ||
2254                             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) ||
2255                             (oldcnt >= packets))
2256                                 break;
2257
2258                         mss = skb_shinfo(skb)->gso_size;
2259                         err = tcp_fragment(sk, skb, (packets - oldcnt) * mss,
2260                                            mss, GFP_ATOMIC);
2261                         if (err < 0)
2262                                 break;
2263                         cnt = packets;
2264                 }
2265
2266                 tcp_skb_mark_lost(tp, skb);
2267
2268                 if (mark_head)
2269                         break;
2270         }
2271         tcp_verify_left_out(tp);
2272 }
2273
2274 /* Account newly detected lost packet(s) */
2275
2276 static void tcp_update_scoreboard(struct sock *sk, int fast_rexmit)
2277 {
2278         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2279
2280         if (tcp_is_reno(tp)) {
2281                 tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2282         } else if (tcp_is_fack(tp)) {
2283                 int lost = tp->fackets_out - tp->reordering;
2284                 if (lost <= 0)
2285                         lost = 1;
2286                 tcp_mark_head_lost(sk, lost, 0);
2287         } else {
2288                 int sacked_upto = tp->sacked_out - tp->reordering;
2289                 if (sacked_upto >= 0)
2290                         tcp_mark_head_lost(sk, sacked_upto, 0);
2291                 else if (fast_rexmit)
2292                         tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2293         }
2294 }
2295
2296 /* CWND moderation, preventing bursts due to too big ACKs
2297  * in dubious situations.
2298  */
2299 static inline void tcp_moderate_cwnd(struct tcp_sock *tp)
2300 {
2301         tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd,
2302                            tcp_packets_in_flight(tp) + tcp_max_burst(tp));
2303         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2304 }
2305
2306 /* Nothing was retransmitted or returned timestamp is less
2307  * than timestamp of the first retransmission.
2308  */
2309 static inline bool tcp_packet_delayed(const struct tcp_sock *tp)
2310 {
2311         return !tp->retrans_stamp ||
2312                 (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2313                  before(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp));
2314 }
2315
2316 /* Undo procedures. */
2317
2318 /* We can clear retrans_stamp when there are no retransmissions in the
2319  * window. It would seem that it is trivially available for us in
2320  * tp->retrans_out, however, that kind of assumptions doesn't consider
2321  * what will happen if errors occur when sending retransmission for the
2322  * second time. ...It could the that such segment has only
2323  * TCPCB_EVER_RETRANS set at the present time. It seems that checking
2324  * the head skb is enough except for some reneging corner cases that
2325  * are not worth the effort.
2326  *
2327  * Main reason for all this complexity is the fact that connection dying
2328  * time now depends on the validity of the retrans_stamp, in particular,
2329  * that successive retransmissions of a segment must not advance
2330  * retrans_stamp under any conditions.
2331  */
2332 static bool tcp_any_retrans_done(const struct sock *sk)
2333 {
2334         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2335         struct sk_buff *skb;
2336
2337         if (tp->retrans_out)
2338                 return true;
2339
2340         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2341         if (unlikely(skb && TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS))
2342                 return true;
2343
2344         return false;
2345 }
2346
2347 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
2348 static void DBGUNDO(struct sock *sk, const char *msg)
2349 {
2350         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2351         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
2352
2353         if (sk->sk_family == AF_INET) {
2354                 pr_debug("Undo %s %pI4/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2355                          msg,
2356                          &inet->inet_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2357                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2358                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2359                          tp->packets_out);
2360         }
2361 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
2362         else if (sk->sk_family == AF_INET6) {
2363                 struct ipv6_pinfo *np = inet6_sk(sk);
2364                 pr_debug("Undo %s %pI6/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2365                          msg,
2366                          &np->daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2367                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2368                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2369                          tp->packets_out);
2370         }
2371 #endif
2372 }
2373 #else
2374 #define DBGUNDO(x...) do { } while (0)
2375 #endif
2376
2377 static void tcp_undo_cwnd_reduction(struct sock *sk, bool unmark_loss)
2378 {
2379         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2380
2381         if (unmark_loss) {
2382                 struct sk_buff *skb;
2383
2384                 tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2385                         if (skb == tcp_send_head(sk))
2386                                 break;
2387                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
2388                 }
2389                 tp->lost_out = 0;
2390                 tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2391         }
2392
2393         if (tp->prior_ssthresh) {
2394                 const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2395
2396                 if (icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd)
2397                         tp->snd_cwnd = icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd(sk);
2398                 else
2399                         tp->snd_cwnd = max(tp->snd_cwnd, tp->snd_ssthresh << 1);
2400
2401                 if (tp->prior_ssthresh > tp->snd_ssthresh) {
2402                         tp->snd_ssthresh = tp->prior_ssthresh;
2403                         tcp_ecn_withdraw_cwr(tp);
2404                 }
2405         } else {
2406                 tp->snd_cwnd = max(tp->snd_cwnd, tp->snd_ssthresh);
2407         }
2408         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2409         tp->undo_marker = 0;
2410 }
2411
2412 static inline bool tcp_may_undo(const struct tcp_sock *tp)
2413 {
2414         return tp->undo_marker && (!tp->undo_retrans || tcp_packet_delayed(tp));
2415 }
2416
2417 /* People celebrate: "We love our President!" */
2418 static bool tcp_try_undo_recovery(struct sock *sk)
2419 {
2420         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2421
2422         if (tcp_may_undo(tp)) {
2423                 int mib_idx;
2424
2425                 /* Happy end! We did not retransmit anything
2426                  * or our original transmission succeeded.
2427                  */
2428                 DBGUNDO(sk, inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss ? "loss" : "retrans");
2429                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2430                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
2431                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO;
2432                 else
2433                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFULLUNDO;
2434
2435                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2436         }
2437         if (tp->snd_una == tp->high_seq && tcp_is_reno(tp)) {
2438                 /* Hold old state until something *above* high_seq
2439                  * is ACKed. For Reno it is MUST to prevent false
2440                  * fast retransmits (RFC2582). SACK TCP is safe. */
2441                 tcp_moderate_cwnd(tp);
2442                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2443                         tp->retrans_stamp = 0;
2444                 return true;
2445         }
2446         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2447         return false;
2448 }
2449
2450 /* Try to undo cwnd reduction, because D-SACKs acked all retransmitted data */
2451 static bool tcp_try_undo_dsack(struct sock *sk)
2452 {
2453         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2454
2455         if (tp->undo_marker && !tp->undo_retrans) {
2456                 DBGUNDO(sk, "D-SACK");
2457                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2458                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKUNDO);
2459                 return true;
2460         }
2461         return false;
2462 }
2463
2464 /* Undo during loss recovery after partial ACK or using F-RTO. */
2465 static bool tcp_try_undo_loss(struct sock *sk, bool frto_undo)
2466 {
2467         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2468
2469         if (frto_undo || tcp_may_undo(tp)) {
2470                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2471
2472                 DBGUNDO(sk, "partial loss");
2473                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO);
2474                 if (frto_undo)
2475                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2476                                          LINUX_MIB_TCPSPURIOUSRTOS);
2477                 inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2478                 if (frto_undo || tcp_is_sack(tp))
2479                         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2480                 return true;
2481         }
2482         return false;
2483 }
2484
2485 /* The cwnd reduction in CWR and Recovery use the PRR algorithm
2486  * https://datatracker.ietf.org/doc/draft-ietf-tcpm-proportional-rate-reduction/
2487  * It computes the number of packets to send (sndcnt) based on packets newly
2488  * delivered:
2489  *   1) If the packets in flight is larger than ssthresh, PRR spreads the
2490  *      cwnd reductions across a full RTT.
2491  *   2) If packets in flight is lower than ssthresh (such as due to excess
2492  *      losses and/or application stalls), do not perform any further cwnd
2493  *      reductions, but instead slow start up to ssthresh.
2494  */
2495 static void tcp_init_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2496 {
2497         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2498
2499         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2500         tp->tlp_high_seq = 0;
2501         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2502         tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
2503         tp->prr_delivered = 0;
2504         tp->prr_out = 0;
2505         tp->snd_ssthresh = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2506         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2507 }
2508
2509 static void tcp_cwnd_reduction(struct sock *sk, const int prior_unsacked,
2510                                int fast_rexmit)
2511 {
2512         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2513         int sndcnt = 0;
2514         int delta = tp->snd_ssthresh - tcp_packets_in_flight(tp);
2515         int newly_acked_sacked = prior_unsacked -
2516                                  (tp->packets_out - tp->sacked_out);
2517
2518         tp->prr_delivered += newly_acked_sacked;
2519         if (tcp_packets_in_flight(tp) > tp->snd_ssthresh) {
2520                 u64 dividend = (u64)tp->snd_ssthresh * tp->prr_delivered +
2521                                tp->prior_cwnd - 1;
2522                 sndcnt = div_u64(dividend, tp->prior_cwnd) - tp->prr_out;
2523         } else {
2524                 sndcnt = min_t(int, delta,
2525                                max_t(int, tp->prr_delivered - tp->prr_out,
2526                                      newly_acked_sacked) + 1);
2527         }
2528
2529         sndcnt = max(sndcnt, (fast_rexmit ? 1 : 0));
2530         tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + sndcnt;
2531 }
2532
2533 static inline void tcp_end_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2534 {
2535         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2536
2537         /* Reset cwnd to ssthresh in CWR or Recovery (unless it's undone) */
2538         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_CWR ||
2539             (tp->undo_marker && tp->snd_ssthresh < TCP_INFINITE_SSTHRESH)) {
2540                 tp->snd_cwnd = tp->snd_ssthresh;
2541                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2542         }
2543         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_COMPLETE_CWR);
2544 }
2545
2546 /* Enter CWR state. Disable cwnd undo since congestion is proven with ECN */
2547 void tcp_enter_cwr(struct sock *sk)
2548 {
2549         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2550
2551         tp->prior_ssthresh = 0;
2552         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
2553                 tp->undo_marker = 0;
2554                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2555                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
2556         }
2557 }
2558
2559 static void tcp_try_keep_open(struct sock *sk)
2560 {
2561         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2562         int state = TCP_CA_Open;
2563
2564         if (tcp_left_out(tp) || tcp_any_retrans_done(sk))
2565                 state = TCP_CA_Disorder;
2566
2567         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != state) {
2568                 tcp_set_ca_state(sk, state);
2569                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2570         }
2571 }
2572
2573 static void tcp_try_to_open(struct sock *sk, int flag, const int prior_unsacked)
2574 {
2575         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2576
2577         tcp_verify_left_out(tp);
2578
2579         if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2580                 tp->retrans_stamp = 0;
2581
2582         if (flag & FLAG_ECE)
2583                 tcp_enter_cwr(sk);
2584
2585         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR) {
2586                 tcp_try_keep_open(sk);
2587         } else {
2588                 tcp_cwnd_reduction(sk, prior_unsacked, 0);
2589         }
2590 }
2591
2592 static void tcp_mtup_probe_failed(struct sock *sk)
2593 {
2594         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2595
2596         icsk->icsk_mtup.search_high = icsk->icsk_mtup.probe_size - 1;
2597         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2598 }
2599
2600 static void tcp_mtup_probe_success(struct sock *sk)
2601 {
2602         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2603         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2604
2605         /* FIXME: breaks with very large cwnd */
2606         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2607         tp->snd_cwnd = tp->snd_cwnd *
2608                        tcp_mss_to_mtu(sk, tp->mss_cache) /
2609                        icsk->icsk_mtup.probe_size;
2610         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2611         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2612         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2613
2614         icsk->icsk_mtup.search_low = icsk->icsk_mtup.probe_size;
2615         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2616         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
2617 }
2618
2619 /* Do a simple retransmit without using the backoff mechanisms in
2620  * tcp_timer. This is used for path mtu discovery.
2621  * The socket is already locked here.
2622  */
2623 void tcp_simple_retransmit(struct sock *sk)
2624 {
2625         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2626         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2627         struct sk_buff *skb;
2628         unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
2629         u32 prior_lost = tp->lost_out;
2630
2631         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2632                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2633                         break;
2634                 if (tcp_skb_seglen(skb) > mss &&
2635                     !(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
2636                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2637                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
2638                                 tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
2639                         }
2640                         tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(tp, skb);
2641                 }
2642         }
2643
2644         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2645
2646         if (prior_lost == tp->lost_out)
2647                 return;
2648
2649         if (tcp_is_reno(tp))
2650                 tcp_limit_reno_sacked(tp);
2651
2652         tcp_verify_left_out(tp);
2653
2654         /* Don't muck with the congestion window here.
2655          * Reason is that we do not increase amount of _data_
2656          * in network, but units changed and effective
2657          * cwnd/ssthresh really reduced now.
2658          */
2659         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) {
2660                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2661                 tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2662                 tp->prior_ssthresh = 0;
2663                 tp->undo_marker = 0;
2664                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2665         }
2666         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2667 }
2668 EXPORT_SYMBOL(tcp_simple_retransmit);
2669
2670 static void tcp_enter_recovery(struct sock *sk, bool ece_ack)
2671 {
2672         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2673         int mib_idx;
2674
2675         if (tcp_is_reno(tp))
2676                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENORECOVERY;
2677         else
2678                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKRECOVERY;
2679
2680         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2681
2682         tp->prior_ssthresh = 0;
2683         tcp_init_undo(tp);
2684
2685         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
2686                 if (!ece_ack)
2687                         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2688                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2689         }
2690         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Recovery);
2691 }
2692
2693 /* Process an ACK in CA_Loss state. Move to CA_Open if lost data are
2694  * recovered or spurious. Otherwise retransmits more on partial ACKs.
2695  */
2696 static void tcp_process_loss(struct sock *sk, int flag, bool is_dupack)
2697 {
2698         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2699         bool recovered = !before(tp->snd_una, tp->high_seq);
2700
2701         if (tp->frto) { /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 (sack enhanced version). */
2702                 /* Step 3.b. A timeout is spurious if not all data are
2703                  * lost, i.e., never-retransmitted data are (s)acked.
2704                  */
2705                 if (tcp_try_undo_loss(sk, flag & FLAG_ORIG_SACK_ACKED))
2706                         return;
2707
2708                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq) &&
2709                     (flag & FLAG_DATA_SACKED || is_dupack)) {
2710                         tp->frto = 0; /* Loss was real: 2nd part of step 3.a */
2711                 } else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED && !recovered) {
2712                         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2713                         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk),
2714                                                   TCP_NAGLE_OFF);
2715                         if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq))
2716                                 return; /* Step 2.b */
2717                         tp->frto = 0;
2718                 }
2719         }
2720
2721         if (recovered) {
2722                 /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 2.a and 1st part of step 3.a */
2723                 tcp_try_undo_recovery(sk);
2724                 return;
2725         }
2726         if (tcp_is_reno(tp)) {
2727                 /* A Reno DUPACK means new data in F-RTO step 2.b above are
2728                  * delivered. Lower inflight to clock out (re)tranmissions.
2729                  */
2730                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq) && is_dupack)
2731                         tcp_add_reno_sack(sk);
2732                 else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2733                         tcp_reset_reno_sack(tp);
2734         }
2735         if (tcp_try_undo_loss(sk, false))
2736                 return;
2737         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2738 }
2739
2740 /* Undo during fast recovery after partial ACK. */
2741 static bool tcp_try_undo_partial(struct sock *sk, const int acked,
2742                                  const int prior_unsacked)
2743 {
2744         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2745
2746         if (tp->undo_marker && tcp_packet_delayed(tp)) {
2747                 /* Plain luck! Hole if filled with delayed
2748                  * packet, rather than with a retransmit.
2749                  */
2750                 tcp_update_reordering(sk, tcp_fackets_out(tp) + acked, 1);
2751
2752                 /* We are getting evidence that the reordering degree is higher
2753                  * than we realized. If there are no retransmits out then we
2754                  * can undo. Otherwise we clock out new packets but do not
2755                  * mark more packets lost or retransmit more.
2756                  */
2757                 if (tp->retrans_out) {
2758                         tcp_cwnd_reduction(sk, prior_unsacked, 0);
2759                         return true;
2760                 }
2761
2762                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2763                         tp->retrans_stamp = 0;
2764
2765                 DBGUNDO(sk, "partial recovery");
2766                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2767                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPARTIALUNDO);
2768                 tcp_try_keep_open(sk);
2769                 return true;
2770         }
2771         return false;
2772 }
2773
2774 /* Process an event, which can update packets-in-flight not trivially.
2775  * Main goal of this function is to calculate new estimate for left_out,
2776  * taking into account both packets sitting in receiver's buffer and
2777  * packets lost by network.
2778  *
2779  * Besides that it does CWND reduction, when packet loss is detected
2780  * and changes state of machine.
2781  *
2782  * It does _not_ decide what to send, it is made in function
2783  * tcp_xmit_retransmit_queue().
2784  */
2785 static void tcp_fastretrans_alert(struct sock *sk, const int acked,
2786                                   const int prior_unsacked,
2787                                   bool is_dupack, int flag)
2788 {
2789         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2790         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2791         bool do_lost = is_dupack || ((flag & FLAG_DATA_SACKED) &&
2792                                     (tcp_fackets_out(tp) > tp->reordering));
2793         int fast_rexmit = 0;
2794
2795         if (WARN_ON(!tp->packets_out && tp->sacked_out))
2796                 tp->sacked_out = 0;
2797         if (WARN_ON(!tp->sacked_out && tp->fackets_out))
2798                 tp->fackets_out = 0;
2799
2800         /* Now state machine starts.
2801          * A. ECE, hence prohibit cwnd undoing, the reduction is required. */
2802         if (flag & FLAG_ECE)
2803                 tp->prior_ssthresh = 0;
2804
2805         /* B. In all the states check for reneging SACKs. */
2806         if (tcp_check_sack_reneging(sk, flag))
2807                 return;
2808
2809         /* C. Check consistency of the current state. */
2810         tcp_verify_left_out(tp);
2811
2812         /* D. Check state exit conditions. State can be terminated
2813          *    when high_seq is ACKed. */
2814         if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open) {
2815                 WARN_ON(tp->retrans_out != 0);
2816                 tp->retrans_stamp = 0;
2817         } else if (!before(tp->snd_una, tp->high_seq)) {
2818                 switch (icsk->icsk_ca_state) {
2819                 case TCP_CA_CWR:
2820                         /* CWR is to be held something *above* high_seq
2821                          * is ACKed for CWR bit to reach receiver. */
2822                         if (tp->snd_una != tp->high_seq) {
2823                                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2824                                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2825                         }
2826                         break;
2827
2828                 case TCP_CA_Recovery:
2829                         if (tcp_is_reno(tp))
2830                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2831                         if (tcp_try_undo_recovery(sk))
2832                                 return;
2833                         tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2834                         break;
2835                 }
2836         }
2837
2838         /* E. Process state. */
2839         switch (icsk->icsk_ca_state) {
2840         case TCP_CA_Recovery:
2841                 if (!(flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) {
2842                         if (tcp_is_reno(tp) && is_dupack)
2843                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2844                 } else {
2845                         if (tcp_try_undo_partial(sk, acked, prior_unsacked))
2846                                 return;
2847                         /* Partial ACK arrived. Force fast retransmit. */
2848                         do_lost = tcp_is_reno(tp) ||
2849                                   tcp_fackets_out(tp) > tp->reordering;
2850                 }
2851                 if (tcp_try_undo_dsack(sk)) {
2852                         tcp_try_keep_open(sk);
2853                         return;
2854                 }
2855                 break;
2856         case TCP_CA_Loss:
2857                 tcp_process_loss(sk, flag, is_dupack);
2858                 if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
2859                         return;
2860                 /* Fall through to processing in Open state. */
2861         default:
2862                 if (tcp_is_reno(tp)) {
2863                         if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2864                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2865                         if (is_dupack)
2866                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2867                 }
2868
2869                 if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder)
2870                         tcp_try_undo_dsack(sk);
2871
2872                 if (!tcp_time_to_recover(sk, flag)) {
2873                         tcp_try_to_open(sk, flag, prior_unsacked);
2874                         return;
2875                 }
2876
2877                 /* MTU probe failure: don't reduce cwnd */
2878                 if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR &&
2879                     icsk->icsk_mtup.probe_size &&
2880                     tp->snd_una == tp->mtu_probe.probe_seq_start) {
2881                         tcp_mtup_probe_failed(sk);
2882                         /* Restores the reduction we did in tcp_mtup_probe() */
2883                         tp->snd_cwnd++;
2884                         tcp_simple_retransmit(sk);
2885                         return;
2886                 }
2887
2888                 /* Otherwise enter Recovery state */
2889                 tcp_enter_recovery(sk, (flag & FLAG_ECE));
2890                 fast_rexmit = 1;
2891         }
2892
2893         if (do_lost)
2894                 tcp_update_scoreboard(sk, fast_rexmit);
2895         tcp_cwnd_reduction(sk, prior_unsacked, fast_rexmit);
2896         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2897 }
2898
2899 static inline bool tcp_ack_update_rtt(struct sock *sk, const int flag,
2900                                       long seq_rtt_us, long sack_rtt_us)
2901 {
2902         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2903
2904         /* Prefer RTT measured from ACK's timing to TS-ECR. This is because
2905          * broken middle-boxes or peers may corrupt TS-ECR fields. But
2906          * Karn's algorithm forbids taking RTT if some retransmitted data
2907          * is acked (RFC6298).
2908          */
2909         if (flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)
2910                 seq_rtt_us = -1L;
2911
2912         if (seq_rtt_us < 0)
2913                 seq_rtt_us = sack_rtt_us;
2914
2915         /* RTTM Rule: A TSecr value received in a segment is used to
2916          * update the averaged RTT measurement only if the segment
2917          * acknowledges some new data, i.e., only if it advances the
2918          * left edge of the send window.
2919          * See draft-ietf-tcplw-high-performance-00, section 3.3.
2920          */
2921         if (seq_rtt_us < 0 && tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2922             flag & FLAG_ACKED)
2923                 seq_rtt_us = jiffies_to_usecs(tcp_time_stamp - tp->rx_opt.rcv_tsecr);
2924
2925         if (seq_rtt_us < 0)
2926                 return false;
2927
2928         tcp_rtt_estimator(sk, seq_rtt_us);
2929         tcp_set_rto(sk);
2930
2931         /* RFC6298: only reset backoff on valid RTT measurement. */
2932         inet_csk(sk)->icsk_backoff = 0;
2933         return true;
2934 }
2935
2936 /* Compute time elapsed between (last) SYNACK and the ACK completing 3WHS. */
2937 static void tcp_synack_rtt_meas(struct sock *sk, const u32 synack_stamp)
2938 {
2939         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2940         long seq_rtt_us = -1L;
2941
2942         if (synack_stamp && !tp->total_retrans)
2943                 seq_rtt_us = jiffies_to_usecs(tcp_time_stamp - synack_stamp);
2944
2945         /* If the ACK acks both the SYNACK and the (Fast Open'd) data packets
2946          * sent in SYN_RECV, SYNACK RTT is the smooth RTT computed in tcp_ack()
2947          */
2948         if (!tp->srtt_us)
2949                 tcp_ack_update_rtt(sk, FLAG_SYN_ACKED, seq_rtt_us, -1L);
2950 }
2951
2952 static void tcp_cong_avoid(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked)
2953 {
2954         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2955
2956         icsk->icsk_ca_ops->cong_avoid(sk, ack, acked);
2957         tcp_sk(sk)->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2958 }
2959
2960 /* Restart timer after forward progress on connection.
2961  * RFC2988 recommends to restart timer to now+rto.
2962  */
2963 void tcp_rearm_rto(struct sock *sk)
2964 {
2965         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2966         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2967
2968         /* If the retrans timer is currently being used by Fast Open
2969          * for SYN-ACK retrans purpose, stay put.
2970          */
2971         if (tp->fastopen_rsk)
2972                 return;
2973
2974         if (!tp->packets_out) {
2975                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS);
2976         } else {
2977                 u32 rto = inet_csk(sk)->icsk_rto;
2978                 /* Offset the time elapsed after installing regular RTO */
2979                 if (icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS ||
2980                     icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
2981                         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_head(sk);
2982                         const u32 rto_time_stamp =
2983                                 tcp_skb_timestamp(skb) + rto;
2984                         s32 delta = (s32)(rto_time_stamp - tcp_time_stamp);
2985                         /* delta may not be positive if the socket is locked
2986                          * when the retrans timer fires and is rescheduled.
2987                          */
2988                         if (delta > 0)
2989                                 rto = delta;
2990                 }
2991                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS, rto,
2992                                           TCP_RTO_MAX);
2993         }
2994 }
2995
2996 /* This function is called when the delayed ER timer fires. TCP enters
2997  * fast recovery and performs fast-retransmit.
2998  */
2999 void tcp_resume_early_retransmit(struct sock *sk)
3000 {
3001         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3002
3003         tcp_rearm_rto(sk);
3004
3005         /* Stop if ER is disabled after the delayed ER timer is scheduled */
3006         if (!tp->do_early_retrans)
3007                 return;
3008
3009         tcp_enter_recovery(sk, false);
3010         tcp_update_scoreboard(sk, 1);
3011         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3012 }
3013
3014 /* If we get here, the whole TSO packet has not been acked. */
3015 static u32 tcp_tso_acked(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3016 {
3017         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3018         u32 packets_acked;
3019
3020         BUG_ON(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una));
3021
3022         packets_acked = tcp_skb_pcount(skb);
3023         if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3024                 return 0;
3025         packets_acked -= tcp_skb_pcount(skb);
3026
3027         if (packets_acked) {
3028                 BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) == 0);
3029                 BUG_ON(!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq));
3030         }
3031
3032         return packets_acked;
3033 }
3034
3035 static void tcp_ack_tstamp(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
3036                            u32 prior_snd_una)
3037 {
3038         const struct skb_shared_info *shinfo;
3039
3040         /* Avoid cache line misses to get skb_shinfo() and shinfo->tx_flags */
3041         if (likely(!(sk->sk_tsflags & SOF_TIMESTAMPING_TX_ACK)))
3042                 return;
3043
3044         shinfo = skb_shinfo(skb);
3045         if ((shinfo->tx_flags & SKBTX_ACK_TSTAMP) &&
3046             between(shinfo->tskey, prior_snd_una, tcp_sk(sk)->snd_una - 1))
3047                 __skb_tstamp_tx(skb, NULL, sk, SCM_TSTAMP_ACK);
3048 }
3049
3050 /* Remove acknowledged frames from the retransmission queue. If our packet
3051  * is before the ack sequence we can discard it as it's confirmed to have
3052  * arrived at the other end.
3053  */
3054 static int tcp_clean_rtx_queue(struct sock *sk, int prior_fackets,
3055                                u32 prior_snd_una, long sack_rtt_us)
3056 {
3057         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3058         struct skb_mstamp first_ackt, last_ackt, now;
3059         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3060         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
3061         u32 reord = tp->packets_out;
3062         bool fully_acked = true;
3063         long ca_seq_rtt_us = -1L;
3064         long seq_rtt_us = -1L;
3065         struct sk_buff *skb;
3066         u32 pkts_acked = 0;
3067         bool rtt_update;
3068         int flag = 0;
3069
3070         first_ackt.v64 = 0;
3071
3072         while ((skb = tcp_write_queue_head(sk)) && skb != tcp_send_head(sk)) {
3073                 struct tcp_skb_cb *scb = TCP_SKB_CB(skb);
3074                 u8 sacked = scb->sacked;
3075                 u32 acked_pcount;
3076
3077                 tcp_ack_tstamp(sk, skb, prior_snd_una);
3078
3079                 /* Determine how many packets and what bytes were acked, tso and else */
3080                 if (after(scb->end_seq, tp->snd_una)) {
3081                         if (tcp_skb_pcount(skb) == 1 ||
3082                             !after(tp->snd_una, scb->seq))
3083                                 break;
3084
3085                         acked_pcount = tcp_tso_acked(sk, skb);
3086                         if (!acked_pcount)
3087                                 break;
3088
3089                         fully_acked = false;
3090                 } else {
3091                         /* Speedup tcp_unlink_write_queue() and next loop */
3092                         prefetchw(skb->next);
3093                         acked_pcount = tcp_skb_pcount(skb);
3094                 }
3095
3096                 if (unlikely(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
3097                         if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
3098                                 tp->retrans_out -= acked_pcount;
3099                         flag |= FLAG_RETRANS_DATA_ACKED;
3100                 } else if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
3101                         last_ackt = skb->skb_mstamp;
3102                         WARN_ON_ONCE(last_ackt.v64 == 0);
3103                         if (!first_ackt.v64)
3104                                 first_ackt = last_ackt;
3105
3106                         reord = min(pkts_acked, reord);
3107                         if (!after(scb->end_seq, tp->high_seq))
3108                                 flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3109                 }
3110
3111                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
3112                         tp->sacked_out -= acked_pcount;
3113                 if (sacked & TCPCB_LOST)
3114                         tp->lost_out -= acked_pcount;
3115
3116                 tp->packets_out -= acked_pcount;
3117                 pkts_acked += acked_pcount;
3118
3119                 /* Initial outgoing SYN's get put onto the write_queue
3120                  * just like anything else we transmit.  It is not
3121                  * true data, and if we misinform our callers that
3122                  * this ACK acks real data, we will erroneously exit
3123                  * connection startup slow start one packet too
3124                  * quickly.  This is severely frowned upon behavior.
3125                  */
3126                 if (likely(!(scb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
3127                         flag |= FLAG_DATA_ACKED;
3128                 } else {
3129                         flag |= FLAG_SYN_ACKED;
3130                         tp->retrans_stamp = 0;
3131                 }
3132
3133                 if (!fully_acked)
3134                         break;
3135
3136                 tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
3137                 sk_wmem_free_skb(sk, skb);
3138                 if (unlikely(skb == tp->retransmit_skb_hint))
3139                         tp->retransmit_skb_hint = NULL;
3140                 if (unlikely(skb == tp->lost_skb_hint))
3141                         tp->lost_skb_hint = NULL;
3142         }
3143
3144         if (likely(between(tp->snd_up, prior_snd_una, tp->snd_una)))
3145                 tp->snd_up = tp->snd_una;
3146
3147         if (skb && (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
3148                 flag |= FLAG_SACK_RENEGING;
3149
3150         skb_mstamp_get(&now);
3151         if (likely(first_ackt.v64)) {
3152                 seq_rtt_us = skb_mstamp_us_delta(&now, &first_ackt);
3153                 ca_seq_rtt_us = skb_mstamp_us_delta(&now, &last_ackt);
3154         }
3155
3156         rtt_update = tcp_ack_update_rtt(sk, flag, seq_rtt_us, sack_rtt_us);
3157
3158         if (flag & FLAG_ACKED) {
3159                 const struct tcp_congestion_ops *ca_ops
3160                         = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
3161
3162                 tcp_rearm_rto(sk);
3163                 if (unlikely(icsk->icsk_mtup.probe_size &&
3164                              !after(tp->mtu_probe.probe_seq_end, tp->snd_una))) {
3165                         tcp_mtup_probe_success(sk);
3166                 }
3167
3168                 if (tcp_is_reno(tp)) {
3169                         tcp_remove_reno_sacks(sk, pkts_acked);
3170                 } else {
3171                         int delta;
3172
3173                         /* Non-retransmitted hole got filled? That's reordering */
3174                         if (reord < prior_fackets)
3175                                 tcp_update_reordering(sk, tp->fackets_out - reord, 0);
3176
3177                         delta = tcp_is_fack(tp) ? pkts_acked :
3178                                                   prior_sacked - tp->sacked_out;
3179                         tp->lost_cnt_hint -= min(tp->lost_cnt_hint, delta);
3180                 }
3181
3182                 tp->fackets_out -= min(pkts_acked, tp->fackets_out);
3183
3184                 if (ca_ops->pkts_acked) {
3185                         long rtt_us = min_t(ulong, ca_seq_rtt_us, sack_rtt_us);
3186                         ca_ops->pkts_acked(sk, pkts_acked, rtt_us);
3187                 }
3188
3189         } else if (skb && rtt_update && sack_rtt_us >= 0 &&
3190                    sack_rtt_us > skb_mstamp_us_delta(&now, &skb->skb_mstamp)) {
3191                 /* Do not re-arm RTO if the sack RTT is measured from data sent
3192                  * after when the head was last (re)transmitted. Otherwise the
3193                  * timeout may continue to extend in loss recovery.
3194                  */
3195                 tcp_rearm_rto(sk);
3196         }
3197
3198 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3199         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
3200         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
3201         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
3202         if (!tp->packets_out && tcp_is_sack(tp)) {
3203                 icsk = inet_csk(sk);
3204                 if (tp->lost_out) {
3205                         pr_debug("Leak l=%u %d\n",
3206                                  tp->lost_out, icsk->icsk_ca_state);
3207                         tp->lost_out = 0;
3208                 }
3209                 if (tp->sacked_out) {
3210                         pr_debug("Leak s=%u %d\n",
3211                                  tp->sacked_out, icsk->icsk_ca_state);
3212                         tp->sacked_out = 0;
3213                 }
3214                 if (tp->retrans_out) {
3215                         pr_debug("Leak r=%u %d\n",
3216                                  tp->retrans_out, icsk->icsk_ca_state);
3217                         tp->retrans_out = 0;
3218                 }
3219         }
3220 #endif
3221         return flag;
3222 }
3223
3224 static void tcp_ack_probe(struct sock *sk)
3225 {
3226         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3227         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3228
3229         /* Was it a usable window open? */
3230
3231         if (!after(TCP_SKB_CB(tcp_send_head(sk))->end_seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3232                 icsk->icsk_backoff = 0;
3233                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0);
3234                 /* Socket must be waked up by subsequent tcp_data_snd_check().
3235                  * This function is not for random using!
3236                  */
3237         } else {
3238                 unsigned long when = inet_csk_rto_backoff(icsk, TCP_RTO_MAX);
3239
3240                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3241                                           when, TCP_RTO_MAX);
3242         }
3243 }
3244
3245 static inline bool tcp_ack_is_dubious(const struct sock *sk, const int flag)
3246 {
3247         return !(flag & FLAG_NOT_DUP) || (flag & FLAG_CA_ALERT) ||
3248                 inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open;
3249 }
3250
3251 /* Decide wheather to run the increase function of congestion control. */
3252 static inline bool tcp_may_raise_cwnd(const struct sock *sk, const int flag)
3253 {
3254         if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
3255                 return false;
3256
3257         /* If reordering is high then always grow cwnd whenever data is
3258          * delivered regardless of its ordering. Otherwise stay conservative
3259          * and only grow cwnd on in-order delivery (RFC5681). A stretched ACK w/
3260          * new SACK or ECE mark may first advance cwnd here and later reduce
3261          * cwnd in tcp_fastretrans_alert() based on more states.
3262          */
3263         if (tcp_sk(sk)->reordering > sysctl_tcp_reordering)
3264                 return flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS;
3265
3266         return flag & FLAG_DATA_ACKED;
3267 }
3268
3269 /* Check that window update is acceptable.
3270  * The function assumes that snd_una<=ack<=snd_next.
3271  */
3272 static inline bool tcp_may_update_window(const struct tcp_sock *tp,
3273                                         const u32 ack, const u32 ack_seq,
3274                                         const u32 nwin)
3275 {
3276         return  after(ack, tp->snd_una) ||
3277                 after(ack_seq, tp->snd_wl1) ||
3278                 (ack_seq == tp->snd_wl1 && nwin > tp->snd_wnd);
3279 }
3280
3281 /* If we update tp->snd_una, also update tp->bytes_acked */
3282 static void tcp_snd_una_update(struct tcp_sock *tp, u32 ack)
3283 {
3284         u32 delta = ack - tp->snd_una;
3285
3286         tp->bytes_acked += delta;
3287         tp->snd_una = ack;
3288 }
3289
3290 /* If we update tp->rcv_nxt, also update tp->bytes_received */
3291 static void tcp_rcv_nxt_update(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3292 {
3293         u32 delta = seq - tp->rcv_nxt;
3294
3295         tp->bytes_received += delta;
3296         tp->rcv_nxt = seq;
3297 }
3298
3299 /* Update our send window.
3300  *
3301  * Window update algorithm, described in RFC793/RFC1122 (used in linux-2.2
3302  * and in FreeBSD. NetBSD's one is even worse.) is wrong.
3303  */
3304 static int tcp_ack_update_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, u32 ack,
3305                                  u32 ack_seq)
3306 {
3307         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3308         int flag = 0;
3309         u32 nwin = ntohs(tcp_hdr(skb)->window);
3310
3311         if (likely(!tcp_hdr(skb)->syn))
3312                 nwin <<= tp->rx_opt.snd_wscale;
3313
3314         if (tcp_may_update_window(tp, ack, ack_seq, nwin)) {
3315                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3316                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3317
3318                 if (tp->snd_wnd != nwin) {
3319                         tp->snd_wnd = nwin;
3320
3321                         /* Note, it is the only place, where
3322                          * fast path is recovered for sending TCP.
3323                          */
3324                         tp->pred_flags = 0;
3325                         tcp_fast_path_check(sk);
3326
3327                         if (nwin > tp->max_window) {
3328                                 tp->max_window = nwin;
3329                                 tcp_sync_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie);
3330                         }
3331                 }
3332         }
3333
3334         tcp_snd_una_update(tp, ack);
3335
3336         return flag;
3337 }
3338
3339 /* Return true if we're currently rate-limiting out-of-window ACKs and
3340  * thus shouldn't send a dupack right now. We rate-limit dupacks in
3341  * response to out-of-window SYNs or ACKs to mitigate ACK loops or DoS
3342  * attacks that send repeated SYNs or ACKs for the same connection. To
3343  * do this, we do not send a duplicate SYNACK or ACK if the remote
3344  * endpoint is sending out-of-window SYNs or pure ACKs at a high rate.
3345  */
3346 bool tcp_oow_rate_limited(struct net *net, const struct sk_buff *skb,
3347                           int mib_idx, u32 *last_oow_ack_time)
3348 {
3349         /* Data packets without SYNs are not likely part of an ACK loop. */
3350         if ((TCP_SKB_CB(skb)->seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) &&
3351             !tcp_hdr(skb)->syn)
3352                 goto not_rate_limited;
3353
3354         if (*last_oow_ack_time) {
3355                 s32 elapsed = (s32)(tcp_time_stamp - *last_oow_ack_time);
3356
3357                 if (0 <= elapsed && elapsed < sysctl_tcp_invalid_ratelimit) {
3358                         NET_INC_STATS_BH(net, mib_idx);
3359                         return true;    /* rate-limited: don't send yet! */
3360                 }
3361         }
3362
3363         *last_oow_ack_time = tcp_time_stamp;
3364
3365 not_rate_limited:
3366         return false;   /* not rate-limited: go ahead, send dupack now! */
3367 }
3368
3369 /* RFC 5961 7 [ACK Throttling] */
3370 static void tcp_send_challenge_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3371 {
3372         /* unprotected vars, we dont care of overwrites */
3373         static u32 challenge_timestamp;
3374         static unsigned int challenge_count;
3375         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3376         u32 now;
3377
3378         /* First check our per-socket dupack rate limit. */
3379         if (tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
3380                                  LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDCHALLENGE,
3381                                  &tp->last_oow_ack_time))
3382                 return;
3383
3384         /* Then check the check host-wide RFC 5961 rate limit. */
3385         now = jiffies / HZ;
3386         if (now != challenge_timestamp) {
3387                 challenge_timestamp = now;
3388                 challenge_count = 0;
3389         }
3390         if (++challenge_count <= sysctl_tcp_challenge_ack_limit) {
3391                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPCHALLENGEACK);
3392                 tcp_send_ack(sk);
3393         }
3394 }
3395
3396 static void tcp_store_ts_recent(struct tcp_sock *tp)
3397 {
3398         tp->rx_opt.ts_recent = tp->rx_opt.rcv_tsval;
3399         tp->rx_opt.ts_recent_stamp = get_seconds();
3400 }
3401
3402 static void tcp_replace_ts_recent(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3403 {
3404         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && !after(seq, tp->rcv_wup)) {
3405                 /* PAWS bug workaround wrt. ACK frames, the PAWS discard
3406                  * extra check below makes sure this can only happen
3407                  * for pure ACK frames.  -DaveM
3408                  *
3409                  * Not only, also it occurs for expired timestamps.
3410                  */
3411
3412                 if (tcp_paws_check(&tp->rx_opt, 0))
3413                         tcp_store_ts_recent(tp);
3414         }
3415 }
3416
3417 /* This routine deals with acks during a TLP episode.
3418  * We mark the end of a TLP episode on receiving TLP dupack or when
3419  * ack is after tlp_high_seq.
3420  * Ref: loss detection algorithm in draft-dukkipati-tcpm-tcp-loss-probe.
3421  */
3422 static void tcp_process_tlp_ack(struct sock *sk, u32 ack, int flag)
3423 {
3424         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3425
3426         if (before(ack, tp->tlp_high_seq))
3427                 return;
3428
3429         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK) {
3430                 /* This DSACK means original and TLP probe arrived; no loss */
3431                 tp->tlp_high_seq = 0;
3432         } else if (after(ack, tp->tlp_high_seq)) {
3433                 /* ACK advances: there was a loss, so reduce cwnd. Reset
3434                  * tlp_high_seq in tcp_init_cwnd_reduction()
3435                  */
3436                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
3437                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
3438                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
3439                 tcp_try_keep_open(sk);
3440                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
3441                                  LINUX_MIB_TCPLOSSPROBERECOVERY);
3442         } else if (!(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED |
3443                              FLAG_NOT_DUP | FLAG_DATA_SACKED))) {
3444                 /* Pure dupack: original and TLP probe arrived; no loss */
3445                 tp->tlp_high_seq = 0;
3446         }
3447 }
3448
3449 static inline void tcp_in_ack_event(struct sock *sk, u32 flags)
3450 {
3451         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3452
3453         if (icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event)
3454                 icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event(sk, flags);
3455 }
3456
3457 /* This routine deals with incoming acks, but not outgoing ones. */
3458 static int tcp_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int flag)
3459 {
3460         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3461         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3462         u32 prior_snd_una = tp->snd_una;
3463         u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3464         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3465         bool is_dupack = false;
3466         u32 prior_fackets;
3467         int prior_packets = tp->packets_out;
3468         const int prior_unsacked = tp->packets_out - tp->sacked_out;
3469         int acked = 0; /* Number of packets newly acked */
3470         long sack_rtt_us = -1L;
3471
3472         /* We very likely will need to access write queue head. */
3473         prefetchw(sk->sk_write_queue.next);
3474
3475         /* If the ack is older than previous acks
3476          * then we can probably ignore it.
3477          */
3478         if (before(ack, prior_snd_una)) {
3479                 /* RFC 5961 5.2 [Blind Data Injection Attack].[Mitigation] */
3480                 if (before(ack, prior_snd_una - tp->max_window)) {
3481                         tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
3482                         return -1;
3483                 }
3484                 goto old_ack;
3485         }
3486
3487         /* If the ack includes data we haven't sent yet, discard
3488          * this segment (RFC793 Section 3.9).
3489          */
3490         if (after(ack, tp->snd_nxt))
3491                 goto invalid_ack;
3492
3493         if (icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS ||
3494             icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)
3495                 tcp_rearm_rto(sk);
3496
3497         if (after(ack, prior_snd_una)) {
3498                 flag |= FLAG_SND_UNA_ADVANCED;
3499                 icsk->icsk_retransmits = 0;
3500         }
3501
3502         prior_fackets = tp->fackets_out;
3503
3504         /* ts_recent update must be made after we are sure that the packet
3505          * is in window.
3506          */
3507         if (flag & FLAG_UPDATE_TS_RECENT)
3508                 tcp_replace_ts_recent(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
3509
3510         if (!(flag & FLAG_SLOWPATH) && after(ack, prior_snd_una)) {
3511                 /* Window is constant, pure forward advance.
3512                  * No more checks are required.
3513                  * Note, we use the fact that SND.UNA>=SND.WL2.
3514                  */
3515                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3516                 tcp_snd_una_update(tp, ack);
3517                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3518
3519                 tcp_in_ack_event(sk, CA_ACK_WIN_UPDATE);
3520
3521                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPACKS);
3522         } else {
3523                 u32 ack_ev_flags = CA_ACK_SLOWPATH;
3524
3525                 if (ack_seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
3526                         flag |= FLAG_DATA;
3527                 else
3528                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPUREACKS);
3529
3530                 flag |= tcp_ack_update_window(sk, skb, ack, ack_seq);
3531
3532                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked)
3533                         flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3534                                                         &sack_rtt_us);
3535
3536                 if (tcp_ecn_rcv_ecn_echo(tp, tcp_hdr(skb))) {
3537                         flag |= FLAG_ECE;
3538                         ack_ev_flags |= CA_ACK_ECE;
3539                 }
3540
3541                 if (flag & FLAG_WIN_UPDATE)
3542                         ack_ev_flags |= CA_ACK_WIN_UPDATE;
3543
3544                 tcp_in_ack_event(sk, ack_ev_flags);
3545         }
3546
3547         /* We passed data and got it acked, remove any soft error
3548          * log. Something worked...
3549          */
3550         sk->sk_err_soft = 0;
3551         icsk->icsk_probes_out = 0;
3552         tp->rcv_tstamp = tcp_time_stamp;
3553         if (!prior_packets)
3554                 goto no_queue;
3555
3556         /* See if we can take anything off of the retransmit queue. */
3557         acked = tp->packets_out;
3558         flag |= tcp_clean_rtx_queue(sk, prior_fackets, prior_snd_una,
3559                                     sack_rtt_us);
3560         acked -= tp->packets_out;
3561
3562         /* Advance cwnd if state allows */
3563         if (tcp_may_raise_cwnd(sk, flag))
3564                 tcp_cong_avoid(sk, ack, acked);
3565
3566         if (tcp_ack_is_dubious(sk, flag)) {
3567                 is_dupack = !(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED | FLAG_NOT_DUP));
3568                 tcp_fastretrans_alert(sk, acked, prior_unsacked,
3569                                       is_dupack, flag);
3570         }
3571         if (tp->tlp_high_seq)
3572                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3573
3574         if ((flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS) || !(flag & FLAG_NOT_DUP)) {
3575                 struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3576                 if (dst)
3577                         dst_confirm(dst);
3578         }
3579
3580         if (icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_RETRANS)
3581                 tcp_schedule_loss_probe(sk);
3582         tcp_update_pacing_rate(sk);
3583         return 1;
3584
3585 no_queue:
3586         /* If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction. */
3587         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK)
3588                 tcp_fastretrans_alert(sk, acked, prior_unsacked,
3589                                       is_dupack, flag);
3590         /* If this ack opens up a zero window, clear backoff.  It was
3591          * being used to time the probes, and is probably far higher than
3592          * it needs to be for normal retransmission.
3593          */
3594         if (tcp_send_head(sk))
3595                 tcp_ack_probe(sk);
3596
3597         if (tp->tlp_high_seq)
3598                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3599         return 1;
3600
3601 invalid_ack:
3602         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u after %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3603         return -1;
3604
3605 old_ack:
3606         /* If data was SACKed, tag it and see if we should send more data.
3607          * If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction.
3608          */
3609         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked) {
3610                 flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3611                                                 &sack_rtt_us);
3612                 tcp_fastretrans_alert(sk, acked, prior_unsacked,
3613                                       is_dupack, flag);
3614         }
3615
3616         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u before %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3617         return 0;
3618 }
3619
3620 static void tcp_parse_fastopen_option(int len, const unsigned char *cookie,
3621                                       bool syn, struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3622                                       bool exp_opt)
3623 {
3624         /* Valid only in SYN or SYN-ACK with an even length.  */
3625         if (!foc || !syn || len < 0 || (len & 1))
3626                 return;
3627
3628         if (len >= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MIN &&
3629             len <= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MAX)
3630                 memcpy(foc->val, cookie, len);
3631         else if (len != 0)
3632                 len = -1;
3633         foc->len = len;
3634         foc->exp = exp_opt;
3635 }
3636
3637 /* Look for tcp options. Normally only called on SYN and SYNACK packets.
3638  * But, this can also be called on packets in the established flow when
3639  * the fast version below fails.
3640  */
3641 void tcp_parse_options(const struct sk_buff *skb,
3642                        struct tcp_options_received *opt_rx, int estab,
3643                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
3644 {
3645         const unsigned char *ptr;
3646         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3647         int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr);
3648
3649         ptr = (const unsigned char *)(th + 1);
3650         opt_rx->saw_tstamp = 0;
3651
3652         while (length > 0) {
3653                 int opcode = *ptr++;
3654                 int opsize;
3655
3656                 switch (opcode) {
3657                 case TCPOPT_EOL:
3658                         return;
3659                 case TCPOPT_NOP:        /* Ref: RFC 793 section 3.1 */
3660                         length--;
3661                         continue;
3662                 default:
3663                         opsize = *ptr++;
3664                         if (opsize < 2) /* "silly options" */
3665                                 return;
3666                         if (opsize > length)
3667                                 return; /* don't parse partial options */
3668                         switch (opcode) {
3669                         case TCPOPT_MSS:
3670                                 if (opsize == TCPOLEN_MSS && th->syn && !estab) {
3671                                         u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
3672                                         if (in_mss) {
3673                                                 if (opt_rx->user_mss &&
3674                                                     opt_rx->user_mss < in_mss)
3675                                                         in_mss = opt_rx->user_mss;
3676                                                 opt_rx->mss_clamp = in_mss;
3677                                         }
3678                                 }
3679                                 break;
3680                         case TCPOPT_WINDOW:
3681                                 if (opsize == TCPOLEN_WINDOW && th->syn &&
3682                                     !estab && sysctl_tcp_window_scaling) {
3683                                         __u8 snd_wscale = *(__u8 *)ptr;
3684                                         opt_rx->wscale_ok = 1;
3685                                         if (snd_wscale > 14) {
3686                                                 net_info_ratelimited("%s: Illegal window scaling value %d >14 received\n",
3687                                                                      __func__,
3688                                                                      snd_wscale);
3689                                                 snd_wscale = 14;
3690                                         }
3691                                         opt_rx->snd_wscale = snd_wscale;
3692                                 }
3693                                 break;
3694                         case TCPOPT_TIMESTAMP:
3695                                 if ((opsize == TCPOLEN_TIMESTAMP) &&
3696                                     ((estab && opt_rx->tstamp_ok) ||
3697                                      (!estab && sysctl_tcp_timestamps))) {
3698                                         opt_rx->saw_tstamp = 1;
3699                                         opt_rx->rcv_tsval = get_unaligned_be32(ptr);
3700                                         opt_rx->rcv_tsecr = get_unaligned_be32(ptr + 4);
3701                                 }
3702                                 break;
3703                         case TCPOPT_SACK_PERM:
3704                                 if (opsize == TCPOLEN_SACK_PERM && th->syn &&
3705                                     !estab && sysctl_tcp_sack) {
3706                                         opt_rx->sack_ok = TCP_SACK_SEEN;
3707                                         tcp_sack_reset(opt_rx);
3708                                 }
3709                                 break;
3710
3711                         case TCPOPT_SACK:
3712                                 if ((opsize >= (TCPOLEN_SACK_BASE + TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)) &&
3713                                    !((opsize - TCPOLEN_SACK_BASE) % TCPOLEN_SACK_PERBLOCK) &&
3714                                    opt_rx->sack_ok) {
3715                                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = (ptr - 2) - (unsigned char *)th;
3716                                 }
3717                                 break;
3718 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3719                         case TCPOPT_MD5SIG:
3720                                 /*
3721                                  * The MD5 Hash has already been
3722                                  * checked (see tcp_v{4,6}_do_rcv()).
3723                                  */
3724                                 break;
3725 #endif
3726                         case TCPOPT_FASTOPEN:
3727                                 tcp_parse_fastopen_option(
3728                                         opsize - TCPOLEN_FASTOPEN_BASE,
3729                                         ptr, th->syn, foc, false);
3730                                 break;
3731
3732                         case TCPOPT_EXP:
3733                                 /* Fast Open option shares code 254 using a
3734                                  * 16 bits magic number.
3735                                  */
3736                                 if (opsize >= TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE &&
3737                                     get_unaligned_be16(ptr) ==
3738                                     TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC)
3739                                         tcp_parse_fastopen_option(opsize -
3740                                                 TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE,
3741                                                 ptr + 2, th->syn, foc, true);
3742                                 break;
3743
3744                         }
3745                         ptr += opsize-2;
3746                         length -= opsize;
3747                 }
3748         }
3749 }
3750 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_options);
3751
3752 static bool tcp_parse_aligned_timestamp(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
3753 {
3754         const __be32 *ptr = (const __be32 *)(th + 1);
3755
3756         if (*ptr == htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16)
3757                           | (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) | TCPOLEN_TIMESTAMP)) {
3758                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 1;
3759                 ++ptr;
3760                 tp->rx_opt.rcv_tsval = ntohl(*ptr);
3761                 ++ptr;
3762                 if (*ptr)
3763                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = ntohl(*ptr) - tp->tsoffset;
3764                 else
3765                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = 0;
3766                 return true;
3767         }
3768         return false;
3769 }
3770
3771 /* Fast parse options. This hopes to only see timestamps.
3772  * If it is wrong it falls back on tcp_parse_options().
3773  */
3774 static bool tcp_fast_parse_options(const struct sk_buff *skb,
3775                                    const struct tcphdr *th, struct tcp_sock *tp)
3776 {
3777         /* In the spirit of fast parsing, compare doff directly to constant
3778          * values.  Because equality is used, short doff can be ignored here.
3779          */
3780         if (th->doff == (sizeof(*th) / 4)) {
3781                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
3782                 return false;
3783         } else if (tp->rx_opt.tstamp_ok &&
3784                    th->doff == ((sizeof(*th) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) / 4)) {
3785                 if (tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
3786                         return true;
3787         }
3788
3789         tcp_parse_options(skb, &tp->rx_opt, 1, NULL);
3790         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
3791                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
3792
3793         return true;
3794 }
3795
3796 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3797 /*
3798  * Parse MD5 Signature option
3799  */
3800 const u8 *tcp_parse_md5sig_option(const struct tcphdr *th)
3801 {
3802         int length = (th->doff << 2) - sizeof(*th);
3803         const u8 *ptr = (const u8 *)(th + 1);
3804
3805         /* If the TCP option is too short, we can short cut */
3806         if (length < TCPOLEN_MD5SIG)
3807                 return NULL;
3808
3809         while (length > 0) {
3810                 int opcode = *ptr++;
3811                 int opsize;
3812
3813                 switch (opcode) {
3814                 case TCPOPT_EOL:
3815                         return NULL;
3816                 case TCPOPT_NOP:
3817                         length--;
3818                         continue;
3819                 default:
3820                         opsize = *ptr++;
3821                         if (opsize < 2 || opsize > length)
3822                                 return NULL;
3823                         if (opcode == TCPOPT_MD5SIG)
3824                                 return opsize == TCPOLEN_MD5SIG ? ptr : NULL;
3825                 }
3826                 ptr += opsize - 2;
3827                 length -= opsize;
3828         }
3829         return NULL;
3830 }
3831 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_md5sig_option);
3832 #endif
3833
3834 /* Sorry, PAWS as specified is broken wrt. pure-ACKs -DaveM
3835  *
3836  * It is not fatal. If this ACK does _not_ change critical state (seqs, window)
3837  * it can pass through stack. So, the following predicate verifies that
3838  * this segment is not used for anything but congestion avoidance or
3839  * fast retransmit. Moreover, we even are able to eliminate most of such
3840  * second order effects, if we apply some small "replay" window (~RTO)
3841  * to timestamp space.
3842  *
3843  * All these measures still do not guarantee that we reject wrapped ACKs
3844  * on networks with high bandwidth, when sequence space is recycled fastly,
3845  * but it guarantees that such events will be very rare and do not affect
3846  * connection seriously. This doesn't look nice, but alas, PAWS is really
3847  * buggy extension.
3848  *
3849  * [ Later note. Even worse! It is buggy for segments _with_ data. RFC
3850  * states that events when retransmit arrives after original data are rare.
3851  * It is a blatant lie. VJ forgot about fast retransmit! 8)8) It is
3852  * the biggest problem on large power networks even with minor reordering.
3853  * OK, let's give it small replay window. If peer clock is even 1hz, it is safe
3854  * up to bandwidth of 18Gigabit/sec. 8) ]
3855  */
3856
3857 static int tcp_disordered_ack(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3858 {
3859         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3860         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3861         u32 seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3862         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3863
3864         return (/* 1. Pure ACK with correct sequence number. */
3865                 (th->ack && seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq && seq == tp->rcv_nxt) &&
3866
3867                 /* 2. ... and duplicate ACK. */
3868                 ack == tp->snd_una &&
3869
3870                 /* 3. ... and does not update window. */
3871                 !tcp_may_update_window(tp, ack, seq, ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale) &&
3872
3873                 /* 4. ... and sits in replay window. */
3874                 (s32)(tp->rx_opt.ts_recent - tp->rx_opt.rcv_tsval) <= (inet_csk(sk)->icsk_rto * 1024) / HZ);
3875 }
3876
3877 static inline bool tcp_paws_discard(const struct sock *sk,
3878                                    const struct sk_buff *skb)
3879 {
3880         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3881
3882         return !tcp_paws_check(&tp->rx_opt, TCP_PAWS_WINDOW) &&
3883                !tcp_disordered_ack(sk, skb);
3884 }
3885
3886 /* Check segment sequence number for validity.
3887  *
3888  * Segment controls are considered valid, if the segment
3889  * fits to the window after truncation to the window. Acceptability
3890  * of data (and SYN, FIN, of course) is checked separately.
3891  * See tcp_data_queue(), for example.
3892  *
3893  * Also, controls (RST is main one) are accepted using RCV.WUP instead
3894  * of RCV.NXT. Peer still did not advance his SND.UNA when we
3895  * delayed ACK, so that hisSND.UNA<=ourRCV.WUP.
3896  * (borrowed from freebsd)
3897  */
3898
3899 static inline bool tcp_sequence(const struct tcp_sock *tp, u32 seq, u32 end_seq)
3900 {
3901         return  !before(end_seq, tp->rcv_wup) &&
3902                 !after(seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp));
3903 }
3904
3905 /* When we get a reset we do this. */
3906 void tcp_reset(struct sock *sk)
3907 {
3908         /* We want the right error as BSD sees it (and indeed as we do). */
3909         switch (sk->sk_state) {
3910         case TCP_SYN_SENT:
3911                 sk->sk_err = ECONNREFUSED;
3912                 break;
3913         case TCP_CLOSE_WAIT:
3914                 sk->sk_err = EPIPE;
3915                 break;
3916         case TCP_CLOSE:
3917                 return;
3918         default:
3919                 sk->sk_err = ECONNRESET;
3920         }
3921         /* This barrier is coupled with smp_rmb() in tcp_poll() */
3922         smp_wmb();
3923
3924         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
3925                 sk->sk_error_report(sk);
3926
3927         tcp_done(sk);
3928 }
3929
3930 /*
3931  *      Process the FIN bit. This now behaves as it is supposed to work
3932  *      and the FIN takes effect when it is validly part of sequence
3933  *      space. Not before when we get holes.
3934  *
3935  *      If we are ESTABLISHED, a received fin moves us to CLOSE-WAIT
3936  *      (and thence onto LAST-ACK and finally, CLOSE, we never enter
3937  *      TIME-WAIT)
3938  *
3939  *      If we are in FINWAIT-1, a received FIN indicates simultaneous
3940  *      close and we go into CLOSING (and later onto TIME-WAIT)
3941  *
3942  *      If we are in FINWAIT-2, a received FIN moves us to TIME-WAIT.
3943  */
3944 static void tcp_fin(struct sock *sk)
3945 {
3946         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3947         const struct dst_entry *dst;
3948
3949         inet_csk_schedule_ack(sk);
3950
3951         sk->sk_shutdown |= RCV_SHUTDOWN;
3952         sock_set_flag(sk, SOCK_DONE);
3953
3954         switch (sk->sk_state) {
3955         case TCP_SYN_RECV:
3956         case TCP_ESTABLISHED:
3957                 /* Move to CLOSE_WAIT */
3958                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSE_WAIT);
3959                 dst = __sk_dst_get(sk);
3960                 if (!dst || !dst_metric(dst, RTAX_QUICKACK))
3961                         inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 1;
3962                 break;
3963
3964         case TCP_CLOSE_WAIT:
3965         case TCP_CLOSING:
3966                 /* Received a retransmission of the FIN, do
3967                  * nothing.
3968                  */
3969                 break;
3970         case TCP_LAST_ACK:
3971                 /* RFC793: Remain in the LAST-ACK state. */
3972                 break;
3973
3974         case TCP_FIN_WAIT1:
3975                 /* This case occurs when a simultaneous close
3976                  * happens, we must ack the received FIN and
3977                  * enter the CLOSING state.
3978                  */
3979                 tcp_send_ack(sk);
3980                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSING);
3981                 break;
3982         case TCP_FIN_WAIT2:
3983                 /* Received a FIN -- send ACK and enter TIME_WAIT. */
3984                 tcp_send_ack(sk);
3985                 tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
3986                 break;
3987         default:
3988                 /* Only TCP_LISTEN and TCP_CLOSE are left, in these
3989                  * cases we should never reach this piece of code.
3990                  */
3991                 pr_err("%s: Impossible, sk->sk_state=%d\n",
3992                        __func__, sk->sk_state);
3993                 break;
3994         }
3995
3996         /* It _is_ possible, that we have something out-of-order _after_ FIN.
3997          * Probably, we should reset in this case. For now drop them.
3998          */
3999         __skb_queue_purge(&tp->out_of_order_queue);
4000         if (tcp_is_sack(tp))
4001                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4002         sk_mem_reclaim(sk);
4003
4004         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
4005                 sk->sk_state_change(sk);
4006
4007                 /* Do not send POLL_HUP for half duplex close. */
4008                 if (sk->sk_shutdown == SHUTDOWN_MASK ||
4009                     sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4010                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_HUP);
4011                 else
4012                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);
4013         }
4014 }
4015
4016 static inline bool tcp_sack_extend(struct tcp_sack_block *sp, u32 seq,
4017                                   u32 end_seq)
4018 {
4019         if (!after(seq, sp->end_seq) && !after(sp->start_seq, end_seq)) {
4020                 if (before(seq, sp->start_seq))
4021                         sp->start_seq = seq;
4022                 if (after(end_seq, sp->end_seq))
4023                         sp->end_seq = end_seq;
4024                 return true;
4025         }
4026         return false;
4027 }
4028
4029 static void tcp_dsack_set(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4030 {
4031         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4032
4033         if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_dsack) {
4034                 int mib_idx;
4035
4036                 if (before(seq, tp->rcv_nxt))
4037                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOLDSENT;
4038                 else
4039                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOFOSENT;
4040
4041                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
4042
4043                 tp->rx_opt.dsack = 1;
4044                 tp->duplicate_sack[0].start_seq = seq;
4045                 tp->duplicate_sack[0].end_seq = end_seq;
4046         }
4047 }
4048
4049 static void tcp_dsack_extend(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4050 {
4051         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4052
4053         if (!tp->rx_opt.dsack)
4054                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4055         else
4056                 tcp_sack_extend(tp->duplicate_sack, seq, end_seq);
4057 }
4058
4059 static void tcp_send_dupack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4060 {
4061         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4062
4063         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
4064             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4065                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4066                 tcp_enter_quickack_mode(sk);
4067
4068                 if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_dsack) {
4069                         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4070
4071                         if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))
4072                                 end_seq = tp->rcv_nxt;
4073                         tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq);
4074                 }
4075         }
4076
4077         tcp_send_ack(sk);
4078 }
4079
4080 /* These routines update the SACK block as out-of-order packets arrive or
4081  * in-order packets close up the sequence space.
4082  */
4083 static void tcp_sack_maybe_coalesce(struct tcp_sock *tp)
4084 {
4085         int this_sack;
4086         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4087         struct tcp_sack_block *swalk = sp + 1;
4088
4089         /* See if the recent change to the first SACK eats into
4090          * or hits the sequence space of other SACK blocks, if so coalesce.
4091          */
4092         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;) {
4093                 if (tcp_sack_extend(sp, swalk->start_seq, swalk->end_seq)) {
4094                         int i;
4095
4096                         /* Zap SWALK, by moving every further SACK up by one slot.
4097                          * Decrease num_sacks.
4098                          */
4099                         tp->rx_opt.num_sacks--;
4100                         for (i = this_sack; i < tp->rx_opt.num_sacks; i++)
4101                                 sp[i] = sp[i + 1];
4102                         continue;
4103                 }
4104                 this_sack++, swalk++;
4105         }
4106 }
4107
4108 static void tcp_sack_new_ofo_skb(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4109 {
4110         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4111         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4112         int cur_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4113         int this_sack;
4114
4115         if (!cur_sacks)
4116                 goto new_sack;
4117
4118         for (this_sack = 0; this_sack < cur_sacks; this_sack++, sp++) {
4119                 if (tcp_sack_extend(sp, seq, end_seq)) {
4120                         /* Rotate this_sack to the first one. */
4121                         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4122                                 swap(*sp, *(sp - 1));
4123                         if (cur_sacks > 1)
4124                                 tcp_sack_maybe_coalesce(tp);
4125                         return;
4126                 }
4127         }
4128
4129         /* Could not find an adjacent existing SACK, build a new one,
4130          * put it at the front, and shift everyone else down.  We
4131          * always know there is at least one SACK present already here.
4132          *
4133          * If the sack array is full, forget about the last one.
4134          */
4135         if (this_sack >= TCP_NUM_SACKS) {
4136                 this_sack--;
4137                 tp->rx_opt.num_sacks--;
4138                 sp--;
4139         }
4140         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4141                 *sp = *(sp - 1);
4142
4143 new_sack:
4144         /* Build the new head SACK, and we're done. */
4145         sp->start_seq = seq;
4146         sp->end_seq = end_seq;
4147         tp->rx_opt.num_sacks++;
4148 }
4149
4150 /* RCV.NXT advances, some SACKs should be eaten. */
4151
4152 static void tcp_sack_remove(struct tcp_sock *tp)
4153 {
4154         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4155         int num_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4156         int this_sack;
4157
4158         /* Empty ofo queue, hence, all the SACKs are eaten. Clear. */
4159         if (skb_queue_empty(&tp->out_of_order_queue)) {
4160                 tp->rx_opt.num_sacks = 0;
4161                 return;
4162         }
4163
4164         for (this_sack = 0; this_sack < num_sacks;) {
4165                 /* Check if the start of the sack is covered by RCV.NXT. */
4166                 if (!before(tp->rcv_nxt, sp->start_seq)) {
4167                         int i;
4168
4169                         /* RCV.NXT must cover all the block! */
4170                         WARN_ON(before(tp->rcv_nxt, sp->end_seq));
4171
4172                         /* Zap this SACK, by moving forward any other SACKS. */
4173                         for (i = this_sack+1; i < num_sacks; i++)
4174                                 tp->selective_acks[i-1] = tp->selective_acks[i];
4175                         num_sacks--;
4176                         continue;
4177                 }
4178                 this_sack++;
4179                 sp++;
4180         }
4181         tp->rx_opt.num_sacks = num_sacks;
4182 }
4183
4184 /**
4185  * tcp_try_coalesce - try to merge skb to prior one
4186  * @sk: socket
4187  * @to: prior buffer
4188  * @from: buffer to add in queue
4189  * @fragstolen: pointer to boolean
4190  *
4191  * Before queueing skb @from after @to, try to merge them
4192  * to reduce overall memory use and queue lengths, if cost is small.
4193  * Packets in ofo or receive queues can stay a long time.
4194  * Better try to coalesce them right now to avoid future collapses.
4195  * Returns true if caller should free @from instead of queueing it
4196  */
4197 static bool tcp_try_coalesce(struct sock *sk,
4198                              struct sk_buff *to,
4199                              struct sk_buff *from,
4200                              bool *fragstolen)
4201 {
4202         int delta;
4203
4204         *fragstolen = false;
4205
4206         /* Its possible this segment overlaps with prior segment in queue */
4207         if (TCP_SKB_CB(from)->seq != TCP_SKB_CB(to)->end_seq)
4208                 return false;
4209
4210         if (!skb_try_coalesce(to, from, fragstolen, &delta))
4211                 return false;
4212
4213         atomic_add(delta, &sk->sk_rmem_alloc);
4214         sk_mem_charge(sk, delta);
4215         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOALESCE);
4216         TCP_SKB_CB(to)->end_seq = TCP_SKB_CB(from)->end_seq;
4217         TCP_SKB_CB(to)->ack_seq = TCP_SKB_CB(from)->ack_seq;
4218         TCP_SKB_CB(to)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(from)->tcp_flags;
4219         return true;
4220 }
4221
4222 /* This one checks to see if we can put data from the
4223  * out_of_order queue into the receive_queue.
4224  */
4225 static void tcp_ofo_queue(struct sock *sk)
4226 {
4227         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4228         __u32 dsack_high = tp->rcv_nxt;
4229         struct sk_buff *skb, *tail;
4230         bool fragstolen, eaten;
4231
4232         while ((skb = skb_peek(&tp->out_of_order_queue)) != NULL) {
4233                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
4234                         break;
4235
4236                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack_high)) {
4237                         __u32 dsack = dsack_high;
4238                         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, dsack_high))
4239                                 dsack_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4240                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack);
4241                 }
4242
4243                 __skb_unlink(skb, &tp->out_of_order_queue);
4244                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
4245                         SOCK_DEBUG(sk, "ofo packet was already received\n");
4246                         __kfree_skb(skb);
4247                         continue;
4248                 }
4249                 SOCK_DEBUG(sk, "ofo requeuing : rcv_next %X seq %X - %X\n",
4250                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4251                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4252
4253                 tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4254                 eaten = tail && tcp_try_coalesce(sk, tail, skb, &fragstolen);
4255                 tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4256                 if (!eaten)
4257                         __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4258                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
4259                         tcp_fin(sk);
4260                 if (eaten)
4261                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4262         }
4263 }
4264
4265 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk);
4266 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk);
4267
4268 static int tcp_try_rmem_schedule(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4269                                  unsigned int size)
4270 {
4271         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf ||
4272             !sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4273
4274                 if (tcp_prune_queue(sk) < 0)
4275                         return -1;
4276
4277                 if (!sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4278                         if (!tcp_prune_ofo_queue(sk))
4279                                 return -1;
4280
4281                         if (!sk_rmem_schedule(sk, skb, size))
4282                                 return -1;
4283                 }
4284         }
4285         return 0;
4286 }
4287
4288 static void tcp_data_queue_ofo(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4289 {
4290         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4291         struct sk_buff *skb1;
4292         u32 seq, end_seq;
4293
4294         tcp_ecn_check_ce(tp, skb);
4295
4296         if (unlikely(tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))) {
4297                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFODROP);
4298                 __kfree_skb(skb);
4299                 return;
4300         }
4301
4302         /* Disable header prediction. */
4303         tp->pred_flags = 0;
4304         inet_csk_schedule_ack(sk);
4305
4306         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOQUEUE);
4307         SOCK_DEBUG(sk, "out of order segment: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4308                    tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4309
4310         skb1 = skb_peek_tail(&tp->out_of_order_queue);
4311         if (!skb1) {
4312                 /* Initial out of order segment, build 1 SACK. */
4313                 if (tcp_is_sack(tp)) {
4314                         tp->rx_opt.num_sacks = 1;
4315                         tp->selective_acks[0].start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4316                         tp->selective_acks[0].end_seq =
4317                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4318                 }
4319                 __skb_queue_head(&tp->out_of_order_queue, skb);
4320                 goto end;
4321         }
4322
4323         seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4324         end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4325
4326         if (seq == TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq) {
4327                 bool fragstolen;
4328
4329                 if (!tcp_try_coalesce(sk, skb1, skb, &fragstolen)) {
4330                         __skb_queue_after(&tp->out_of_order_queue, skb1, skb);
4331                 } else {
4332                         tcp_grow_window(sk, skb);
4333                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4334                         skb = NULL;
4335                 }
4336
4337                 if (!tp->rx_opt.num_sacks ||
4338                     tp->selective_acks[0].end_seq != seq)
4339                         goto add_sack;
4340
4341                 /* Common case: data arrive in order after hole. */
4342                 tp->selective_acks[0].end_seq = end_seq;
4343                 goto end;
4344         }
4345
4346         /* Find place to insert this segment. */
4347         while (1) {
4348                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb1)->seq, seq))
4349                         break;
4350                 if (skb_queue_is_first(&tp->out_of_order_queue, skb1)) {
4351                         skb1 = NULL;
4352                         break;
4353                 }
4354                 skb1 = skb_queue_prev(&tp->out_of_order_queue, skb1);
4355         }
4356
4357         /* Do skb overlap to previous one? */
4358         if (skb1 && before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4359                 if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4360                         /* All the bits are present. Drop. */
4361                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4362                         __kfree_skb(skb);
4363                         skb = NULL;
4364                         tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4365                         goto add_sack;
4366                 }
4367                 if (after(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4368                         /* Partial overlap. */
4369                         tcp_dsack_set(sk, seq,
4370                                       TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4371                 } else {
4372                         if (skb_queue_is_first(&tp->out_of_order_queue,
4373                                                skb1))
4374                                 skb1 = NULL;
4375                         else
4376                                 skb1 = skb_queue_prev(
4377                                         &tp->out_of_order_queue,
4378                                         skb1);
4379                 }
4380         }
4381         if (!skb1)
4382                 __skb_queue_head(&tp->out_of_order_queue, skb);
4383         else
4384                 __skb_queue_after(&tp->out_of_order_queue, skb1, skb);
4385
4386         /* And clean segments covered by new one as whole. */
4387         while (!skb_queue_is_last(&tp->out_of_order_queue, skb)) {
4388                 skb1 = skb_queue_next(&tp->out_of_order_queue, skb);
4389
4390                 if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4391                         break;
4392                 if (before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4393                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4394                                          end_seq);
4395                         break;
4396                 }
4397                 __skb_unlink(skb1, &tp->out_of_order_queue);
4398                 tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4399                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4400                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4401                 __kfree_skb(skb1);
4402         }
4403
4404 add_sack:
4405         if (tcp_is_sack(tp))
4406                 tcp_sack_new_ofo_skb(sk, seq, end_seq);
4407 end:
4408         if (skb) {
4409                 tcp_grow_window(sk, skb);
4410                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4411         }
4412 }
4413
4414 static int __must_check tcp_queue_rcv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int hdrlen,
4415                   bool *fragstolen)
4416 {
4417         int eaten;
4418         struct sk_buff *tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4419
4420         __skb_pull(skb, hdrlen);
4421         eaten = (tail &&
4422                  tcp_try_coalesce(sk, tail, skb, fragstolen)) ? 1 : 0;
4423         tcp_rcv_nxt_update(tcp_sk(sk), TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4424         if (!eaten) {
4425                 __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4426                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4427         }
4428         return eaten;
4429 }
4430
4431 int tcp_send_rcvq(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size)
4432 {
4433         struct sk_buff *skb;
4434         bool fragstolen;
4435
4436         if (size == 0)
4437                 return 0;
4438
4439         skb = alloc_skb(size, sk->sk_allocation);
4440         if (!skb)
4441                 goto err;
4442
4443         if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))
4444                 goto err_free;
4445
4446         if (memcpy_from_msg(skb_put(skb, size), msg, size))
4447                 goto err_free;
4448
4449         TCP_SKB_CB(skb)->seq = tcp_sk(sk)->rcv_nxt;
4450         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + size;
4451         TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tcp_sk(sk)->snd_una - 1;
4452
4453         if (tcp_queue_rcv(sk, skb, 0, &fragstolen)) {
4454                 WARN_ON_ONCE(fragstolen); /* should not happen */
4455                 __kfree_skb(skb);
4456         }
4457         return size;
4458
4459 err_free:
4460         kfree_skb(skb);
4461 err:
4462         return -ENOMEM;
4463 }
4464
4465 static void tcp_data_queue(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4466 {
4467         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4468         int eaten = -1;
4469         bool fragstolen = false;
4470
4471         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
4472                 goto drop;
4473
4474         skb_dst_drop(skb);
4475         __skb_pull(skb, tcp_hdr(skb)->doff * 4);
4476
4477         tcp_ecn_accept_cwr(tp, skb);
4478
4479         tp->rx_opt.dsack = 0;
4480
4481         /*  Queue data for delivery to the user.
4482          *  Packets in sequence go to the receive queue.
4483          *  Out of sequence packets to the out_of_order_queue.
4484          */
4485         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt) {
4486                 if (tcp_receive_window(tp) == 0)
4487                         goto out_of_window;
4488
4489                 /* Ok. In sequence. In window. */
4490                 if (tp->ucopy.task == current &&
4491                     tp->copied_seq == tp->rcv_nxt && tp->ucopy.len &&
4492                     sock_owned_by_user(sk) && !tp->urg_data) {
4493                         int chunk = min_t(unsigned int, skb->len,
4494                                           tp->ucopy.len);
4495
4496                         __set_current_state(TASK_RUNNING);
4497
4498                         local_bh_enable();
4499                         if (!skb_copy_datagram_msg(skb, 0, tp->ucopy.msg, chunk)) {
4500                                 tp->ucopy.len -= chunk;
4501                                 tp->copied_seq += chunk;
4502                                 eaten = (chunk == skb->len);
4503                                 tcp_rcv_space_adjust(sk);
4504                         }
4505                         local_bh_disable();
4506                 }
4507
4508                 if (eaten <= 0) {
4509 queue_and_out:
4510                         if (eaten < 0 &&
4511                             tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))
4512                                 goto drop;
4513
4514                         eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, 0, &fragstolen);
4515                 }
4516                 tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4517                 if (skb->len)
4518                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
4519                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
4520                         tcp_fin(sk);
4521
4522                 if (!skb_queue_empty(&tp->out_of_order_queue)) {
4523                         tcp_ofo_queue(sk);
4524
4525                         /* RFC2581. 4.2. SHOULD send immediate ACK, when
4526                          * gap in queue is filled.
4527                          */
4528                         if (skb_queue_empty(&tp->out_of_order_queue))
4529                                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 0;
4530                 }
4531
4532                 if (tp->rx_opt.num_sacks)
4533                         tcp_sack_remove(tp);
4534
4535                 tcp_fast_path_check(sk);
4536
4537                 if (eaten > 0)
4538                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4539                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4540                         sk->sk_data_ready(sk);
4541                 return;
4542         }
4543
4544         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
4545                 /* A retransmit, 2nd most common case.  Force an immediate ack. */
4546                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4547                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4548
4549 out_of_window:
4550                 tcp_enter_quickack_mode(sk);
4551                 inet_csk_schedule_ack(sk);
4552 drop:
4553                 __kfree_skb(skb);
4554                 return;
4555         }
4556
4557         /* Out of window. F.e. zero window probe. */
4558         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp)))
4559                 goto out_of_window;
4560
4561         tcp_enter_quickack_mode(sk);
4562
4563         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4564                 /* Partial packet, seq < rcv_next < end_seq */
4565                 SOCK_DEBUG(sk, "partial packet: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4566                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4567                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4568
4569                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt);
4570
4571                 /* If window is closed, drop tail of packet. But after
4572                  * remembering D-SACK for its head made in previous line.
4573                  */
4574                 if (!tcp_receive_window(tp))
4575                         goto out_of_window;
4576                 goto queue_and_out;
4577         }
4578
4579         tcp_data_queue_ofo(sk, skb);
4580 }
4581
4582 static struct sk_buff *tcp_collapse_one(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4583                                         struct sk_buff_head *list)
4584 {
4585         struct sk_buff *next = NULL;
4586
4587         if (!skb_queue_is_last(list, skb))
4588                 next = skb_queue_next(list, skb);
4589
4590         __skb_unlink(skb, list);
4591         __kfree_skb(skb);
4592         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOLLAPSED);
4593
4594         return next;
4595 }
4596
4597 /* Collapse contiguous sequence of skbs head..tail with
4598  * sequence numbers start..end.
4599  *
4600  * If tail is NULL, this means until the end of the list.
4601  *
4602  * Segments with FIN/SYN are not collapsed (only because this
4603  * simplifies code)
4604  */
4605 static void
4606 tcp_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff_head *list,
4607              struct sk_buff *head, struct sk_buff *tail,
4608              u32 start, u32 end)
4609 {
4610         struct sk_buff *skb, *n;
4611         bool end_of_skbs;
4612
4613         /* First, check that queue is collapsible and find
4614          * the point where collapsing can be useful. */
4615         skb = head;
4616 restart:
4617         end_of_skbs = true;
4618         skb_queue_walk_from_safe(list, skb, n) {
4619                 if (skb == tail)
4620                         break;
4621                 /* No new bits? It is possible on ofo queue. */
4622                 if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4623                         skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list);
4624                         if (!skb)
4625                                 break;
4626                         goto restart;
4627                 }
4628
4629                 /* The first skb to collapse is:
4630                  * - not SYN/FIN and
4631                  * - bloated or contains data before "start" or
4632                  *   overlaps to the next one.
4633                  */
4634                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)) &&
4635                     (tcp_win_from_space(skb->truesize) > skb->len ||
4636                      before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start))) {
4637                         end_of_skbs = false;
4638                         break;
4639                 }
4640
4641                 if (!skb_queue_is_last(list, skb)) {
4642                         struct sk_buff *next = skb_queue_next(list, skb);
4643                         if (next != tail &&
4644                             TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(next)->seq) {
4645                                 end_of_skbs = false;
4646                                 break;
4647                         }
4648                 }
4649
4650                 /* Decided to skip this, advance start seq. */
4651                 start = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4652         }
4653         if (end_of_skbs ||
4654             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
4655                 return;
4656
4657         while (before(start, end)) {
4658                 int copy = min_t(int, SKB_MAX_ORDER(0, 0), end - start);
4659                 struct sk_buff *nskb;
4660
4661                 nskb = alloc_skb(copy, GFP_ATOMIC);
4662                 if (!nskb)
4663                         return;
4664
4665                 memcpy(nskb->cb, skb->cb, sizeof(skb->cb));
4666                 TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = start;
4667                 __skb_queue_before(list, skb, nskb);
4668                 skb_set_owner_r(nskb, sk);
4669
4670                 /* Copy data, releasing collapsed skbs. */
4671                 while (copy > 0) {
4672                         int offset = start - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4673                         int size = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - start;
4674
4675                         BUG_ON(offset < 0);
4676                         if (size > 0) {
4677                                 size = min(copy, size);
4678                                 if (skb_copy_bits(skb, offset, skb_put(nskb, size), size))
4679                                         BUG();
4680                                 TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq += size;
4681                                 copy -= size;
4682                                 start += size;
4683                         }
4684                         if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4685                                 skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list);
4686                                 if (!skb ||
4687                                     skb == tail ||
4688                                     (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
4689                                         return;
4690                         }
4691                 }
4692         }
4693 }
4694
4695 /* Collapse ofo queue. Algorithm: select contiguous sequence of skbs
4696  * and tcp_collapse() them until all the queue is collapsed.
4697  */
4698 static void tcp_collapse_ofo_queue(struct sock *sk)
4699 {
4700         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4701         struct sk_buff *skb = skb_peek(&tp->out_of_order_queue);
4702         struct sk_buff *head;
4703         u32 start, end;
4704
4705         if (!skb)
4706                 return;
4707
4708         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4709         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4710         head = skb;
4711
4712         for (;;) {
4713                 struct sk_buff *next = NULL;
4714
4715                 if (!skb_queue_is_last(&tp->out_of_order_queue, skb))
4716                         next = skb_queue_next(&tp->out_of_order_queue, skb);
4717                 skb = next;
4718
4719                 /* Segment is terminated when we see gap or when
4720                  * we are at the end of all the queue. */
4721                 if (!skb ||
4722                     after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end) ||
4723                     before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start)) {
4724                         tcp_collapse(sk, &tp->out_of_order_queue,
4725                                      head, skb, start, end);
4726                         head = skb;
4727                         if (!skb)
4728                                 break;
4729                         /* Start new segment */
4730                         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4731                         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4732                 } else {
4733                         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start))
4734                                 start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4735                         if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end))
4736                                 end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4737                 }
4738         }
4739 }
4740
4741 /*
4742  * Purge the out-of-order queue.
4743  * Return true if queue was pruned.
4744  */
4745 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk)
4746 {
4747         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4748         bool res = false;
4749
4750         if (!skb_queue_empty(&tp->out_of_order_queue)) {
4751                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_OFOPRUNED);
4752                 __skb_queue_purge(&tp->out_of_order_queue);
4753
4754                 /* Reset SACK state.  A conforming SACK implementation will
4755                  * do the same at a timeout based retransmit.  When a connection
4756                  * is in a sad state like this, we care only about integrity
4757                  * of the connection not performance.
4758                  */
4759                 if (tp->rx_opt.sack_ok)
4760                         tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4761                 sk_mem_reclaim(sk);
4762                 res = true;
4763         }
4764         return res;
4765 }
4766
4767 /* Reduce allocated memory if we can, trying to get
4768  * the socket within its memory limits again.
4769  *
4770  * Return less than zero if we should start dropping frames
4771  * until the socket owning process reads some of the data
4772  * to stabilize the situation.
4773  */
4774 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk)
4775 {
4776         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4777
4778         SOCK_DEBUG(sk, "prune_queue: c=%x\n", tp->copied_seq);
4779
4780         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_PRUNECALLED);
4781
4782         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) >= sk->sk_rcvbuf)
4783                 tcp_clamp_window(sk);
4784         else if (sk_under_memory_pressure(sk))
4785                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, 4U * tp->advmss);
4786
4787         tcp_collapse_ofo_queue(sk);
4788         if (!skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue))
4789                 tcp_collapse(sk, &sk->sk_receive_queue,
4790                              skb_peek(&sk->sk_receive_queue),
4791                              NULL,
4792                              tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
4793         sk_mem_reclaim(sk);
4794
4795         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
4796                 return 0;
4797
4798         /* Collapsing did not help, destructive actions follow.
4799          * This must not ever occur. */
4800
4801         tcp_prune_ofo_queue(sk);
4802
4803         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
4804                 return 0;
4805
4806         /* If we are really being abused, tell the caller to silently
4807          * drop receive data on the floor.  It will get retransmitted
4808          * and hopefully then we'll have sufficient space.
4809          */
4810         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_RCVPRUNED);
4811
4812         /* Massive buffer overcommit. */
4813         tp->pred_flags = 0;
4814         return -1;
4815 }
4816
4817 static bool tcp_should_expand_sndbuf(const struct sock *sk)
4818 {
4819         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4820
4821         /* If the user specified a specific send buffer setting, do
4822          * not modify it.
4823          */
4824         if (sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK)
4825                 return false;
4826
4827         /* If we are under global TCP memory pressure, do not expand.  */
4828         if (sk_under_memory_pressure(sk))
4829                 return false;
4830
4831         /* If we are under soft global TCP memory pressure, do not expand.  */
4832         if (sk_memory_allocated(sk) >= sk_prot_mem_limits(sk, 0))
4833                 return false;
4834
4835         /* If we filled the congestion window, do not expand.  */
4836         if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
4837                 return false;
4838
4839         return true;
4840 }
4841
4842 /* When incoming ACK allowed to free some skb from write_queue,
4843  * we remember this event in flag SOCK_QUEUE_SHRUNK and wake up socket
4844  * on the exit from tcp input handler.
4845  *
4846  * PROBLEM: sndbuf expansion does not work well with largesend.
4847  */
4848 static void tcp_new_space(struct sock *sk)
4849 {
4850         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4851
4852         if (tcp_should_expand_sndbuf(sk)) {
4853                 tcp_sndbuf_expand(sk);
4854                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
4855         }
4856
4857         sk->sk_write_space(sk);
4858 }
4859
4860 static void tcp_check_space(struct sock *sk)
4861 {
4862         if (sock_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK)) {
4863                 sock_reset_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
4864                 /* pairs with tcp_poll() */
4865                 smp_mb__after_atomic();
4866                 if (sk->sk_socket &&
4867                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags))
4868                         tcp_new_space(sk);
4869         }
4870 }
4871
4872 static inline void tcp_data_snd_check(struct sock *sk)
4873 {
4874         tcp_push_pending_frames(sk);
4875         tcp_check_space(sk);
4876 }
4877
4878 /*
4879  * Check if sending an ack is needed.
4880  */
4881 static void __tcp_ack_snd_check(struct sock *sk, int ofo_possible)
4882 {
4883         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4884
4885             /* More than one full frame received... */
4886         if (((tp->rcv_nxt - tp->rcv_wup) > inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss &&
4887              /* ... and right edge of window advances far enough.
4888               * (tcp_recvmsg() will send ACK otherwise). Or...
4889               */
4890              __tcp_select_window(sk) >= tp->rcv_wnd) ||
4891             /* We ACK each frame or... */
4892             tcp_in_quickack_mode(sk) ||
4893             /* We have out of order data. */
4894             (ofo_possible && skb_peek(&tp->out_of_order_queue))) {
4895                 /* Then ack it now */
4896                 tcp_send_ack(sk);
4897         } else {
4898                 /* Else, send delayed ack. */
4899                 tcp_send_delayed_ack(sk);
4900         }
4901 }
4902
4903 static inline void tcp_ack_snd_check(struct sock *sk)
4904 {
4905         if (!inet_csk_ack_scheduled(sk)) {
4906                 /* We sent a data segment already. */
4907                 return;
4908         }
4909         __tcp_ack_snd_check(sk, 1);
4910 }
4911
4912 /*
4913  *      This routine is only called when we have urgent data
4914  *      signaled. Its the 'slow' part of tcp_urg. It could be
4915  *      moved inline now as tcp_urg is only called from one
4916  *      place. We handle URGent data wrong. We have to - as
4917  *      BSD still doesn't use the correction from RFC961.
4918  *      For 1003.1g we should support a new option TCP_STDURG to permit
4919  *      either form (or just set the sysctl tcp_stdurg).
4920  */
4921
4922 static void tcp_check_urg(struct sock *sk, const struct tcphdr *th)
4923 {
4924         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4925         u32 ptr = ntohs(th->urg_ptr);
4926
4927         if (ptr && !sysctl_tcp_stdurg)
4928                 ptr--;
4929         ptr += ntohl(th->seq);
4930
4931         /* Ignore urgent data that we've already seen and read. */
4932         if (after(tp->copied_seq, ptr))
4933                 return;
4934
4935         /* Do not replay urg ptr.
4936          *
4937          * NOTE: interesting situation not covered by specs.
4938          * Misbehaving sender may send urg ptr, pointing to segment,
4939          * which we already have in ofo queue. We are not able to fetch
4940          * such data and will stay in TCP_URG_NOTYET until will be eaten
4941          * by recvmsg(). Seems, we are not obliged to handle such wicked
4942          * situations. But it is worth to think about possibility of some
4943          * DoSes using some hypothetical application level deadlock.
4944          */
4945         if (before(ptr, tp->rcv_nxt))
4946                 return;
4947
4948         /* Do we already have a newer (or duplicate) urgent pointer? */
4949         if (tp->urg_data && !after(ptr, tp->urg_seq))
4950                 return;
4951
4952         /* Tell the world about our new urgent pointer. */
4953         sk_send_sigurg(sk);
4954
4955         /* We may be adding urgent data when the last byte read was
4956          * urgent. To do this requires some care. We cannot just ignore
4957          * tp->copied_seq since we would read the last urgent byte again
4958          * as data, nor can we alter copied_seq until this data arrives
4959          * or we break the semantics of SIOCATMARK (and thus sockatmark())
4960          *
4961          * NOTE. Double Dutch. Rendering to plain English: author of comment
4962          * above did something sort of  send("A", MSG_OOB); send("B", MSG_OOB);
4963          * and expect that both A and B disappear from stream. This is _wrong_.
4964          * Though this happens in BSD with high probability, this is occasional.
4965          * Any application relying on this is buggy. Note also, that fix "works"
4966          * only in this artificial test. Insert some normal data between A and B and we will
4967          * decline of BSD again. Verdict: it is better to remove to trap
4968          * buggy users.
4969          */
4970         if (tp->urg_seq == tp->copied_seq && tp->urg_data &&
4971             !sock_flag(sk, SOCK_URGINLINE) && tp->copied_seq != tp->rcv_nxt) {
4972                 struct sk_buff *skb = skb_peek(&sk->sk_receive_queue);
4973                 tp->copied_seq++;
4974                 if (skb && !before(tp->copied_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4975                         __skb_unlink(skb, &sk->sk_receive_queue);
4976                         __kfree_skb(skb);
4977                 }
4978         }
4979
4980         tp->urg_data = TCP_URG_NOTYET;
4981         tp->urg_seq = ptr;
4982
4983         /* Disable header prediction. */
4984         tp->pred_flags = 0;
4985 }
4986
4987 /* This is the 'fast' part of urgent handling. */
4988 static void tcp_urg(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, const struct tcphdr *th)
4989 {
4990         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4991
4992         /* Check if we get a new urgent pointer - normally not. */
4993         if (th->urg)
4994                 tcp_check_urg(sk, th);
4995
4996         /* Do we wait for any urgent data? - normally not... */
4997         if (tp->urg_data == TCP_URG_NOTYET) {
4998                 u32 ptr = tp->urg_seq - ntohl(th->seq) + (th->doff * 4) -
4999                           th->syn;
5000
5001                 /* Is the urgent pointer pointing into this packet? */
5002                 if (ptr < skb->len) {
5003                         u8 tmp;
5004                         if (skb_copy_bits(skb, ptr, &tmp, 1))
5005                                 BUG();
5006                         tp->urg_data = TCP_URG_VALID | tmp;
5007                         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
5008                                 sk->sk_data_ready(sk);
5009                 }
5010         }
5011 }
5012
5013 static int tcp_copy_to_iovec(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int hlen)
5014 {
5015         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5016         int chunk = skb->len - hlen;
5017         int err;
5018
5019         local_bh_enable();
5020         if (skb_csum_unnecessary(skb))
5021                 err = skb_copy_datagram_msg(skb, hlen, tp->ucopy.msg, chunk);
5022         else
5023                 err = skb_copy_and_csum_datagram_msg(skb, hlen, tp->ucopy.msg);
5024
5025         if (!err) {
5026                 tp->ucopy.len -= chunk;
5027                 tp->copied_seq += chunk;
5028                 tcp_rcv_space_adjust(sk);
5029         }
5030
5031         local_bh_disable();
5032         return err;
5033 }
5034
5035 static __sum16 __tcp_checksum_complete_user(struct sock *sk,
5036                                             struct sk_buff *skb)
5037 {
5038         __sum16 result;
5039
5040         if (sock_owned_by_user(sk)) {
5041                 local_bh_enable();
5042                 result = __tcp_checksum_complete(skb);
5043                 local_bh_disable();
5044         } else {
5045                 result = __tcp_checksum_complete(skb);
5046         }
5047         return result;
5048 }
5049
5050 static inline bool tcp_checksum_complete_user(struct sock *sk,
5051                                              struct sk_buff *skb)
5052 {
5053         return !skb_csum_unnecessary(skb) &&
5054                __tcp_checksum_complete_user(sk, skb);
5055 }
5056
5057 /* Does PAWS and seqno based validation of an incoming segment, flags will
5058  * play significant role here.
5059  */
5060 static bool tcp_validate_incoming(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5061                                   const struct tcphdr *th, int syn_inerr)
5062 {
5063         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5064
5065         /* RFC1323: H1. Apply PAWS check first. */
5066         if (tcp_fast_parse_options(skb, th, tp) && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5067             tcp_paws_discard(sk, skb)) {
5068                 if (!th->rst) {
5069                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSESTABREJECTED);
5070                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5071                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDPAWS,
5072                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5073                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5074                         goto discard;
5075                 }
5076                 /* Reset is accepted even if it did not pass PAWS. */
5077         }
5078
5079         /* Step 1: check sequence number */
5080         if (!tcp_sequence(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5081                 /* RFC793, page 37: "In all states except SYN-SENT, all reset
5082                  * (RST) segments are validated by checking their SEQ-fields."
5083                  * And page 69: "If an incoming segment is not acceptable,
5084                  * an acknowledgment should be sent in reply (unless the RST
5085                  * bit is set, if so drop the segment and return)".
5086                  */
5087                 if (!th->rst) {
5088                         if (th->syn)
5089                                 goto syn_challenge;
5090                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5091                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDSEQ,
5092                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5093                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5094                 }
5095                 goto discard;
5096         }
5097
5098         /* Step 2: check RST bit */
5099         if (th->rst) {
5100                 /* RFC 5961 3.2 :
5101                  * If sequence number exactly matches RCV.NXT, then
5102                  *     RESET the connection
5103                  * else
5104                  *     Send a challenge ACK
5105                  */
5106                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt)
5107                         tcp_reset(sk);
5108                 else
5109                         tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5110                 goto discard;
5111         }
5112
5113         /* step 3: check security and precedence [ignored] */
5114
5115         /* step 4: Check for a SYN
5116          * RFC 5961 4.2 : Send a challenge ack
5117          */
5118         if (th->syn) {
5119 syn_challenge:
5120                 if (syn_inerr)
5121                         TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5122                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNCHALLENGE);
5123                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5124                 goto discard;
5125         }
5126
5127         return true;
5128
5129 discard:
5130         __kfree_skb(skb);
5131         return false;
5132 }
5133
5134 /*
5135  *      TCP receive function for the ESTABLISHED state.
5136  *
5137  *      It is split into a fast path and a slow path. The fast path is
5138  *      disabled when:
5139  *      - A zero window was announced from us - zero window probing
5140  *        is only handled properly in the slow path.
5141  *      - Out of order segments arrived.
5142  *      - Urgent data is expected.
5143  *      - There is no buffer space left
5144  *      - Unexpected TCP flags/window values/header lengths are received
5145  *        (detected by checking the TCP header against pred_flags)
5146  *      - Data is sent in both directions. Fast path only supports pure senders
5147  *        or pure receivers (this means either the sequence number or the ack
5148  *        value must stay constant)
5149  *      - Unexpected TCP option.
5150  *
5151  *      When these conditions are not satisfied it drops into a standard
5152  *      receive procedure patterned after RFC793 to handle all cases.
5153  *      The first three cases are guaranteed by proper pred_flags setting,
5154  *      the rest is checked inline. Fast processing is turned on in
5155  *      tcp_data_queue when everything is OK.
5156  */
5157 void tcp_rcv_established(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5158                          const struct tcphdr *th, unsigned int len)
5159 {
5160         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5161
5162         if (unlikely(!sk->sk_rx_dst))
5163                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5164         /*
5165          *      Header prediction.
5166          *      The code loosely follows the one in the famous
5167          *      "30 instruction TCP receive" Van Jacobson mail.
5168          *
5169          *      Van's trick is to deposit buffers into socket queue
5170          *      on a device interrupt, to call tcp_recv function
5171          *      on the receive process context and checksum and copy
5172          *      the buffer to user space. smart...
5173          *
5174          *      Our current scheme is not silly either but we take the
5175          *      extra cost of the net_bh soft interrupt processing...
5176          *      We do checksum and copy also but from device to kernel.
5177          */
5178
5179         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5180
5181         /*      pred_flags is 0xS?10 << 16 + snd_wnd
5182          *      if header_prediction is to be made
5183          *      'S' will always be tp->tcp_header_len >> 2
5184          *      '?' will be 0 for the fast path, otherwise pred_flags is 0 to
5185          *  turn it off (when there are holes in the receive
5186          *       space for instance)
5187          *      PSH flag is ignored.
5188          */
5189
5190         if ((tcp_flag_word(th) & TCP_HP_BITS) == tp->pred_flags &&
5191             TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt &&
5192             !after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt)) {
5193                 int tcp_header_len = tp->tcp_header_len;
5194
5195                 /* Timestamp header prediction: tcp_header_len
5196                  * is automatically equal to th->doff*4 due to pred_flags
5197                  * match.
5198                  */
5199
5200                 /* Check timestamp */
5201                 if (tcp_header_len == sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) {
5202                         /* No? Slow path! */
5203                         if (!tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
5204                                 goto slow_path;
5205
5206                         /* If PAWS failed, check it more carefully in slow path */
5207                         if ((s32)(tp->rx_opt.rcv_tsval - tp->rx_opt.ts_recent) < 0)
5208                                 goto slow_path;
5209
5210                         /* DO NOT update ts_recent here, if checksum fails
5211                          * and timestamp was corrupted part, it will result
5212                          * in a hung connection since we will drop all
5213                          * future packets due to the PAWS test.
5214                          */
5215                 }
5216
5217                 if (len <= tcp_header_len) {
5218                         /* Bulk data transfer: sender */
5219                         if (len == tcp_header_len) {
5220                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5221                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5222                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5223                                  */
5224                                 if (tcp_header_len ==
5225                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5226                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5227                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5228
5229                                 /* We know that such packets are checksummed
5230                                  * on entry.
5231                                  */
5232                                 tcp_ack(sk, skb, 0);
5233                                 __kfree_skb(skb);
5234                                 tcp_data_snd_check(sk);
5235                                 return;
5236                         } else { /* Header too small */
5237                                 TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5238                                 goto discard;
5239                         }
5240                 } else {
5241                         int eaten = 0;
5242                         bool fragstolen = false;
5243
5244                         if (tp->ucopy.task == current &&
5245                             tp->copied_seq == tp->rcv_nxt &&
5246                             len - tcp_header_len <= tp->ucopy.len &&
5247                             sock_owned_by_user(sk)) {
5248                                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
5249
5250                                 if (!tcp_copy_to_iovec(sk, skb, tcp_header_len)) {
5251                                         /* Predicted packet is in window by definition.
5252                                          * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5253                                          * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5254                                          */
5255                                         if (tcp_header_len ==
5256                                             (sizeof(struct tcphdr) +
5257                                              TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5258                                             tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5259                                                 tcp_store_ts_recent(tp);
5260
5261                                         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5262
5263                                         __skb_pull(skb, tcp_header_len);
5264                                         tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
5265                                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITSTOUSER);
5266                                         eaten = 1;
5267                                 }
5268                         }
5269                         if (!eaten) {
5270                                 if (tcp_checksum_complete_user(sk, skb))
5271                                         goto csum_error;
5272
5273                                 if ((int)skb->truesize > sk->sk_forward_alloc)
5274                                         goto step5;
5275
5276                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5277                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5278                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5279                                  */
5280                                 if (tcp_header_len ==
5281                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5282                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5283                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5284
5285                                 tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5286
5287                                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITS);
5288
5289                                 /* Bulk data transfer: receiver */
5290                                 eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, tcp_header_len,
5291                                                       &fragstolen);
5292                         }
5293
5294                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
5295
5296                         if (TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq != tp->snd_una) {
5297                                 /* Well, only one small jumplet in fast path... */
5298                                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_DATA);
5299                                 tcp_data_snd_check(sk);
5300                                 if (!inet_csk_ack_scheduled(sk))
5301                                         goto no_ack;
5302                         }
5303
5304                         __tcp_ack_snd_check(sk, 0);
5305 no_ack:
5306                         if (eaten)
5307                                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
5308                         sk->sk_data_ready(sk);
5309                         return;
5310                 }
5311         }
5312
5313 slow_path:
5314         if (len < (th->doff << 2) || tcp_checksum_complete_user(sk, skb))
5315                 goto csum_error;
5316
5317         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
5318                 goto discard;
5319
5320         /*
5321          *      Standard slow path.
5322          */
5323
5324         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 1))
5325                 return;
5326
5327 step5:
5328         if (tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH | FLAG_UPDATE_TS_RECENT) < 0)
5329                 goto discard;
5330
5331         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5332
5333         /* Process urgent data. */
5334         tcp_urg(sk, skb, th);
5335
5336         /* step 7: process the segment text */
5337         tcp_data_queue(sk, skb);
5338
5339         tcp_data_snd_check(sk);
5340         tcp_ack_snd_check(sk);
5341         return;
5342
5343 csum_error:
5344         TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_CSUMERRORS);
5345         TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5346
5347 discard:
5348         __kfree_skb(skb);
5349 }
5350 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_established);
5351
5352 void tcp_finish_connect(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5353 {
5354         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5355         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5356
5357         tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
5358
5359         if (skb) {
5360                 icsk->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5361                 security_inet_conn_established(sk, skb);
5362         }
5363
5364         /* Make sure socket is routed, for correct metrics.  */
5365         icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
5366
5367         tcp_init_metrics(sk);
5368
5369         tcp_init_congestion_control(sk);
5370
5371         /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data
5372          * packet.
5373          */
5374         tp->lsndtime = tcp_time_stamp;
5375
5376         tcp_init_buffer_space(sk);
5377
5378         if (sock_flag(sk, SOCK_KEEPOPEN))
5379                 inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, keepalive_time_when(tp));
5380
5381         if (!tp->rx_opt.snd_wscale)
5382                 __tcp_fast_path_on(tp, tp->snd_wnd);
5383         else
5384                 tp->pred_flags = 0;
5385
5386         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
5387                 sk->sk_state_change(sk);
5388                 sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
5389         }
5390 }
5391
5392 static bool tcp_rcv_fastopen_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *synack,
5393                                     struct tcp_fastopen_cookie *cookie)
5394 {
5395         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5396         struct sk_buff *data = tp->syn_data ? tcp_write_queue_head(sk) : NULL;
5397         u16 mss = tp->rx_opt.mss_clamp, try_exp = 0;
5398         bool syn_drop = false;
5399
5400         if (mss == tp->rx_opt.user_mss) {
5401                 struct tcp_options_received opt;
5402
5403                 /* Get original SYNACK MSS value if user MSS sets mss_clamp */
5404                 tcp_clear_options(&opt);
5405                 opt.user_mss = opt.mss_clamp = 0;
5406                 tcp_parse_options(synack, &opt, 0, NULL);
5407                 mss = opt.mss_clamp;
5408         }
5409
5410         if (!tp->syn_fastopen) {
5411                 /* Ignore an unsolicited cookie */
5412                 cookie->len = -1;
5413         } else if (tp->total_retrans) {
5414                 /* SYN timed out and the SYN-ACK neither has a cookie nor
5415                  * acknowledges data. Presumably the remote received only
5416                  * the retransmitted (regular) SYNs: either the original
5417                  * SYN-data or the corresponding SYN-ACK was dropped.
5418                  */
5419                 syn_drop = (cookie->len < 0 && data);
5420         } else if (cookie->len < 0 && !tp->syn_data) {
5421                 /* We requested a cookie but didn't get it. If we did not use
5422                  * the (old) exp opt format then try so next time (try_exp=1).
5423                  * Otherwise we go back to use the RFC7413 opt (try_exp=2).
5424                  */
5425                 try_exp = tp->syn_fastopen_exp ? 2 : 1;
5426         }
5427
5428         tcp_fastopen_cache_set(sk, mss, cookie, syn_drop, try_exp);
5429
5430         if (data) { /* Retransmit unacked data in SYN */
5431                 tcp_for_write_queue_from(data, sk) {
5432                         if (data == tcp_send_head(sk) ||
5433                             __tcp_retransmit_skb(sk, data))
5434                                 break;
5435                 }
5436                 tcp_rearm_rto(sk);
5437                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVEFAIL);
5438                 return true;
5439         }
5440         tp->syn_data_acked = tp->syn_data;
5441         if (tp->syn_data_acked)
5442                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
5443         return false;
5444 }
5445
5446 static int tcp_rcv_synsent_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5447                                          const struct tcphdr *th, unsigned int len)
5448 {
5449         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5450         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5451         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
5452         int saved_clamp = tp->rx_opt.mss_clamp;
5453
5454         tcp_parse_options(skb, &tp->rx_opt, 0, &foc);
5455         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
5456                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
5457
5458         if (th->ack) {
5459                 /* rfc793:
5460                  * "If the state is SYN-SENT then
5461                  *    first check the ACK bit
5462                  *      If the ACK bit is set
5463                  *        If SEG.ACK =< ISS, or SEG.ACK > SND.NXT, send
5464                  *        a reset (unless the RST bit is set, if so drop
5465                  *        the segment and return)"
5466                  */
5467                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_una) ||
5468                     after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt))
5469                         goto reset_and_undo;
5470
5471                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
5472                     !between(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp,
5473                              tcp_time_stamp)) {
5474                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSACTIVEREJECTED);
5475                         goto reset_and_undo;
5476                 }
5477
5478                 /* Now ACK is acceptable.
5479                  *
5480                  * "If the RST bit is set
5481                  *    If the ACK was acceptable then signal the user "error:
5482                  *    connection reset", drop the segment, enter CLOSED state,
5483                  *    delete TCB, and return."
5484                  */
5485
5486                 if (th->rst) {
5487                         tcp_reset(sk);
5488                         goto discard;
5489                 }
5490
5491                 /* rfc793:
5492                  *   "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5493                  *    drop the segment and return."
5494                  *
5495                  *    See note below!
5496                  *                                        --ANK(990513)
5497                  */
5498                 if (!th->syn)
5499                         goto discard_and_undo;
5500
5501                 /* rfc793:
5502                  *   "If the SYN bit is on ...
5503                  *    are acceptable then ...
5504                  *    (our SYN has been ACKed), change the connection
5505                  *    state to ESTABLISHED..."
5506                  */
5507
5508                 tcp_ecn_rcv_synack(tp, th);
5509
5510                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5511                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH);
5512
5513                 /* Ok.. it's good. Set up sequence numbers and
5514                  * move to established.
5515                  */
5516                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5517                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5518
5519                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5520                  * never scaled.
5521                  */
5522                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window);
5523
5524                 if (!tp->rx_opt.wscale_ok) {
5525                         tp->rx_opt.snd_wscale = tp->rx_opt.rcv_wscale = 0;
5526                         tp->window_clamp = min(tp->window_clamp, 65535U);
5527                 }
5528
5529                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5530                         tp->rx_opt.tstamp_ok       = 1;
5531                         tp->tcp_header_len =
5532                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5533                         tp->advmss          -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5534                         tcp_store_ts_recent(tp);
5535                 } else {
5536                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5537                 }
5538
5539                 if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_fack)
5540                         tcp_enable_fack(tp);
5541
5542                 tcp_mtup_init(sk);
5543                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5544                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5545
5546                 /* Remember, tcp_poll() does not lock socket!
5547                  * Change state from SYN-SENT only after copied_seq
5548                  * is initialized. */
5549                 tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
5550
5551                 smp_mb();
5552
5553                 tcp_finish_connect(sk, skb);
5554
5555                 if ((tp->syn_fastopen || tp->syn_data) &&
5556                     tcp_rcv_fastopen_synack(sk, skb, &foc))
5557                         return -1;
5558
5559                 if (sk->sk_write_pending ||
5560                     icsk->icsk_accept_queue.rskq_defer_accept ||
5561                     icsk->icsk_ack.pingpong) {
5562                         /* Save one ACK. Data will be ready after
5563                          * several ticks, if write_pending is set.
5564                          *
5565                          * It may be deleted, but with this feature tcpdumps
5566                          * look so _wonderfully_ clever, that I was not able
5567                          * to stand against the temptation 8)     --ANK
5568                          */
5569                         inet_csk_schedule_ack(sk);
5570                         icsk->icsk_ack.lrcvtime = tcp_time_stamp;
5571                         tcp_enter_quickack_mode(sk);
5572                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
5573                                                   TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
5574
5575 discard:
5576                         __kfree_skb(skb);
5577                         return 0;
5578                 } else {
5579                         tcp_send_ack(sk);
5580                 }
5581                 return -1;
5582         }
5583
5584         /* No ACK in the segment */
5585
5586         if (th->rst) {
5587                 /* rfc793:
5588                  * "If the RST bit is set
5589                  *
5590                  *      Otherwise (no ACK) drop the segment and return."
5591                  */
5592
5593                 goto discard_and_undo;
5594         }
5595
5596         /* PAWS check. */
5597         if (tp->rx_opt.ts_recent_stamp && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5598             tcp_paws_reject(&tp->rx_opt, 0))
5599                 goto discard_and_undo;
5600
5601         if (th->syn) {
5602                 /* We see SYN without ACK. It is attempt of
5603                  * simultaneous connect with crossed SYNs.
5604                  * Particularly, it can be connect to self.
5605                  */
5606                 tcp_set_state(sk, TCP_SYN_RECV);
5607
5608                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5609                         tp->rx_opt.tstamp_ok = 1;
5610                         tcp_store_ts_recent(tp);
5611                         tp->tcp_header_len =
5612                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5613                 } else {
5614                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5615                 }
5616
5617                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5618                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5619
5620                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5621                  * never scaled.
5622                  */
5623                 tp->snd_wnd    = ntohs(th->window);
5624                 tp->snd_wl1    = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5625                 tp->max_window = tp->snd_wnd;
5626
5627                 tcp_ecn_rcv_syn(tp, th);
5628
5629                 tcp_mtup_init(sk);
5630                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5631                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5632
5633                 tcp_send_synack(sk);
5634 #if 0
5635                 /* Note, we could accept data and URG from this segment.
5636                  * There are no obstacles to make this (except that we must
5637                  * either change tcp_recvmsg() to prevent it from returning data
5638                  * before 3WHS completes per RFC793, or employ TCP Fast Open).
5639                  *
5640                  * However, if we ignore data in ACKless segments sometimes,
5641                  * we have no reasons to accept it sometimes.
5642                  * Also, seems the code doing it in step6 of tcp_rcv_state_process
5643                  * is not flawless. So, discard packet for sanity.
5644                  * Uncomment this return to process the data.
5645                  */
5646                 return -1;
5647 #else
5648                 goto discard;
5649 #endif
5650         }
5651         /* "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5652          * drop the segment and return."
5653          */
5654
5655 discard_and_undo:
5656         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5657         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
5658         goto discard;
5659
5660 reset_and_undo:
5661         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5662         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
5663         return 1;
5664 }
5665
5666 /*
5667  *      This function implements the receiving procedure of RFC 793 for
5668  *      all states except ESTABLISHED and TIME_WAIT.
5669  *      It's called from both tcp_v4_rcv and tcp_v6_rcv and should be
5670  *      address independent.
5671  */
5672
5673 int tcp_rcv_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5674                           const struct tcphdr *th, unsigned int len)
5675 {
5676         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5677         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5678         struct request_sock *req;
5679         int queued = 0;
5680         bool acceptable;
5681         u32 synack_stamp;
5682
5683         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5684
5685         switch (sk->sk_state) {
5686         case TCP_CLOSE:
5687                 goto discard;
5688
5689         case TCP_LISTEN:
5690                 if (th->ack)
5691                         return 1;
5692
5693                 if (th->rst)
5694                         goto discard;
5695
5696                 if (th->syn) {
5697                         if (th->fin)
5698                                 goto discard;
5699                         if (icsk->icsk_af_ops->conn_request(sk, skb) < 0)
5700                                 return 1;
5701
5702                         /* Now we have several options: In theory there is
5703                          * nothing else in the frame. KA9Q has an option to
5704                          * send data with the syn, BSD accepts data with the
5705                          * syn up to the [to be] advertised window and
5706                          * Solaris 2.1 gives you a protocol error. For now
5707                          * we just ignore it, that fits the spec precisely
5708                          * and avoids incompatibilities. It would be nice in
5709                          * future to drop through and process the data.
5710                          *
5711                          * Now that TTCP is starting to be used we ought to
5712                          * queue this data.
5713                          * But, this leaves one open to an easy denial of
5714                          * service attack, and SYN cookies can't defend
5715                          * against this problem. So, we drop the data
5716                          * in the interest of security over speed unless
5717                          * it's still in use.
5718                          */
5719                         kfree_skb(skb);
5720                         return 0;
5721                 }
5722                 goto discard;
5723
5724         case TCP_SYN_SENT:
5725                 queued = tcp_rcv_synsent_state_process(sk, skb, th, len);
5726                 if (queued >= 0)
5727                         return queued;
5728
5729                 /* Do step6 onward by hand. */
5730                 tcp_urg(sk, skb, th);
5731                 __kfree_skb(skb);
5732                 tcp_data_snd_check(sk);
5733                 return 0;
5734         }
5735
5736         req = tp->fastopen_rsk;
5737         if (req) {
5738                 WARN_ON_ONCE(sk->sk_state != TCP_SYN_RECV &&
5739                     sk->sk_state != TCP_FIN_WAIT1);
5740
5741                 if (!tcp_check_req(sk, skb, req, true))
5742                         goto discard;
5743         }
5744
5745         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
5746                 goto discard;
5747
5748         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 0))
5749                 return 0;
5750
5751         /* step 5: check the ACK field */
5752         acceptable = tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH |
5753                                       FLAG_UPDATE_TS_RECENT) > 0;
5754
5755         switch (sk->sk_state) {
5756         case TCP_SYN_RECV:
5757                 if (!acceptable)
5758                         return 1;
5759
5760                 /* Once we leave TCP_SYN_RECV, we no longer need req
5761                  * so release it.
5762                  */
5763                 if (req) {
5764                         synack_stamp = tcp_rsk(req)->snt_synack;
5765                         tp->total_retrans = req->num_retrans;
5766                         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
5767                 } else {
5768                         synack_stamp = tp->lsndtime;
5769                         /* Make sure socket is routed, for correct metrics. */
5770                         icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
5771                         tcp_init_congestion_control(sk);
5772
5773                         tcp_mtup_init(sk);
5774                         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
5775                         tcp_init_buffer_space(sk);
5776                 }
5777                 smp_mb();
5778                 tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
5779                 sk->sk_state_change(sk);
5780
5781                 /* Note, that this wakeup is only for marginal crossed SYN case.
5782                  * Passively open sockets are not waked up, because
5783                  * sk->sk_sleep == NULL and sk->sk_socket == NULL.
5784                  */
5785                 if (sk->sk_socket)
5786                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
5787
5788                 tp->snd_una = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
5789                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale;
5790                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5791                 tcp_synack_rtt_meas(sk, synack_stamp);
5792
5793                 if (tp->rx_opt.tstamp_ok)
5794                         tp->advmss -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5795
5796                 if (req) {
5797                         /* Re-arm the timer because data may have been sent out.
5798                          * This is similar to the regular data transmission case
5799                          * when new data has just been ack'ed.
5800                          *
5801                          * (TFO) - we could try to be more aggressive and
5802                          * retransmitting any data sooner based on when they
5803                          * are sent out.
5804                          */
5805                         tcp_rearm_rto(sk);
5806                 } else
5807                         tcp_init_metrics(sk);
5808
5809                 tcp_update_pacing_rate(sk);
5810
5811                 /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data packet */
5812                 tp->lsndtime = tcp_time_stamp;
5813
5814                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5815                 tcp_fast_path_on(tp);
5816                 break;
5817
5818         case TCP_FIN_WAIT1: {
5819                 struct dst_entry *dst;
5820                 int tmo;
5821
5822                 /* If we enter the TCP_FIN_WAIT1 state and we are a
5823                  * Fast Open socket and this is the first acceptable
5824                  * ACK we have received, this would have acknowledged
5825                  * our SYNACK so stop the SYNACK timer.
5826                  */
5827                 if (req) {
5828                         /* Return RST if ack_seq is invalid.
5829                          * Note that RFC793 only says to generate a
5830                          * DUPACK for it but for TCP Fast Open it seems
5831                          * better to treat this case like TCP_SYN_RECV
5832                          * above.
5833                          */
5834                         if (!acceptable)
5835                                 return 1;
5836                         /* We no longer need the request sock. */
5837                         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
5838                         tcp_rearm_rto(sk);
5839                 }
5840                 if (tp->snd_una != tp->write_seq)
5841                         break;
5842
5843                 tcp_set_state(sk, TCP_FIN_WAIT2);
5844                 sk->sk_shutdown |= SEND_SHUTDOWN;
5845
5846                 dst = __sk_dst_get(sk);
5847                 if (dst)
5848                         dst_confirm(dst);
5849
5850                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
5851                         /* Wake up lingering close() */
5852                         sk->sk_state_change(sk);
5853                         break;
5854                 }
5855
5856                 if (tp->linger2 < 0 ||
5857                     (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
5858                      after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt))) {
5859                         tcp_done(sk);
5860                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
5861                         return 1;
5862                 }
5863
5864                 tmo = tcp_fin_time(sk);
5865                 if (tmo > TCP_TIMEWAIT_LEN) {
5866                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo - TCP_TIMEWAIT_LEN);
5867                 } else if (th->fin || sock_owned_by_user(sk)) {
5868                         /* Bad case. We could lose such FIN otherwise.
5869                          * It is not a big problem, but it looks confusing
5870                          * and not so rare event. We still can lose it now,
5871                          * if it spins in bh_lock_sock(), but it is really
5872                          * marginal case.
5873                          */
5874                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo);
5875                 } else {
5876                         tcp_time_wait(sk, TCP_FIN_WAIT2, tmo);
5877                         goto discard;
5878                 }
5879                 break;
5880         }
5881
5882         case TCP_CLOSING:
5883                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
5884                         tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
5885                         goto discard;
5886                 }
5887                 break;
5888
5889         case TCP_LAST_ACK:
5890                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
5891                         tcp_update_metrics(sk);
5892                         tcp_done(sk);
5893                         goto discard;
5894                 }
5895                 break;
5896         }
5897
5898         /* step 6: check the URG bit */
5899         tcp_urg(sk, skb, th);
5900
5901         /* step 7: process the segment text */
5902         switch (sk->sk_state) {
5903         case TCP_CLOSE_WAIT:
5904         case TCP_CLOSING:
5905         case TCP_LAST_ACK:
5906                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
5907                         break;
5908         case TCP_FIN_WAIT1:
5909         case TCP_FIN_WAIT2:
5910                 /* RFC 793 says to queue data in these states,
5911                  * RFC 1122 says we MUST send a reset.
5912                  * BSD 4.4 also does reset.
5913                  */
5914                 if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN) {
5915                         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
5916                             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
5917                                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
5918                                 tcp_reset(sk);
5919                                 return 1;
5920                         }
5921                 }
5922                 /* Fall through */
5923         case TCP_ESTABLISHED:
5924                 tcp_data_queue(sk, skb);
5925                 queued = 1;
5926                 break;
5927         }
5928
5929         /* tcp_data could move socket to TIME-WAIT */
5930         if (sk->sk_state != TCP_CLOSE) {
5931                 tcp_data_snd_check(sk);
5932                 tcp_ack_snd_check(sk);
5933         }
5934
5935         if (!queued) {
5936 discard:
5937                 __kfree_skb(skb);
5938         }
5939         return 0;
5940 }
5941 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_state_process);
5942
5943 static inline void pr_drop_req(struct request_sock *req, __u16 port, int family)
5944 {
5945         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
5946
5947         if (family == AF_INET)
5948                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI4/%u\n",
5949                                     &ireq->ir_rmt_addr, port);
5950 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
5951         else if (family == AF_INET6)
5952                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI6/%u\n",
5953                                     &ireq->ir_v6_rmt_addr, port);
5954 #endif
5955 }
5956
5957 /* RFC3168 : 6.1.1 SYN packets must not have ECT/ECN bits set
5958  *
5959  * If we receive a SYN packet with these bits set, it means a
5960  * network is playing bad games with TOS bits. In order to
5961  * avoid possible false congestion notifications, we disable
5962  * TCP ECN negotiation.
5963  *
5964  * Exception: tcp_ca wants ECN. This is required for DCTCP
5965  * congestion control: Linux DCTCP asserts ECT on all packets,
5966  * including SYN, which is most optimal solution; however,
5967  * others, such as FreeBSD do not.
5968  */
5969 static void tcp_ecn_create_request(struct request_sock *req,
5970                                    const struct sk_buff *skb,
5971                                    const struct sock *listen_sk,
5972                                    const struct dst_entry *dst)
5973 {
5974         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
5975         const struct net *net = sock_net(listen_sk);
5976         bool th_ecn = th->ece && th->cwr;
5977         bool ect, ecn_ok;
5978
5979         if (!th_ecn)
5980                 return;
5981
5982         ect = !INET_ECN_is_not_ect(TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield);
5983         ecn_ok = net->ipv4.sysctl_tcp_ecn || dst_feature(dst, RTAX_FEATURE_ECN);
5984
5985         if ((!ect && ecn_ok) || tcp_ca_needs_ecn(listen_sk))
5986                 inet_rsk(req)->ecn_ok = 1;
5987 }
5988
5989 static void tcp_openreq_init(struct request_sock *req,
5990                              const struct tcp_options_received *rx_opt,
5991                              struct sk_buff *skb, const struct sock *sk)
5992 {
5993         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
5994
5995         req->rcv_wnd = 0;               /* So that tcp_send_synack() knows! */
5996         req->cookie_ts = 0;
5997         tcp_rsk(req)->rcv_isn = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5998         tcp_rsk(req)->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5999         tcp_rsk(req)->snt_synack = tcp_time_stamp;
6000         tcp_rsk(req)->last_oow_ack_time = 0;
6001         req->mss = rx_opt->mss_clamp;
6002         req->ts_recent = rx_opt->saw_tstamp ? rx_opt->rcv_tsval : 0;
6003         ireq->tstamp_ok = rx_opt->tstamp_ok;
6004         ireq->sack_ok = rx_opt->sack_ok;
6005         ireq->snd_wscale = rx_opt->snd_wscale;
6006         ireq->wscale_ok = rx_opt->wscale_ok;
6007         ireq->acked = 0;
6008         ireq->ecn_ok = 0;
6009         ireq->ir_rmt_port = tcp_hdr(skb)->source;
6010         ireq->ir_num = ntohs(tcp_hdr(skb)->dest);
6011         ireq->ir_mark = inet_request_mark(sk, skb);
6012 }
6013
6014 struct request_sock *inet_reqsk_alloc(const struct request_sock_ops *ops,
6015                                       struct sock *sk_listener)
6016 {
6017         struct request_sock *req = reqsk_alloc(ops, sk_listener);
6018
6019         if (req) {
6020                 struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6021
6022                 kmemcheck_annotate_bitfield(ireq, flags);
6023                 ireq->opt = NULL;
6024                 atomic64_set(&ireq->ir_cookie, 0);
6025                 ireq->ireq_state = TCP_NEW_SYN_RECV;
6026                 write_pnet(&ireq->ireq_net, sock_net(sk_listener));
6027                 ireq->ireq_family = sk_listener->sk_family;
6028         }
6029
6030         return req;
6031 }
6032 EXPORT_SYMBOL(inet_reqsk_alloc);
6033
6034 /*
6035  * Return true if a syncookie should be sent
6036  */
6037 static bool tcp_syn_flood_action(struct sock *sk,
6038                                  const struct sk_buff *skb,
6039                                  const char *proto)
6040 {
6041         const char *msg = "Dropping request";
6042         bool want_cookie = false;
6043         struct listen_sock *lopt;
6044
6045 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
6046         if (sysctl_tcp_syncookies) {
6047                 msg = "Sending cookies";
6048                 want_cookie = true;
6049                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDOCOOKIES);
6050         } else
6051 #endif
6052                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDROP);
6053
6054         lopt = inet_csk(sk)->icsk_accept_queue.listen_opt;
6055         if (!lopt->synflood_warned && sysctl_tcp_syncookies != 2) {
6056                 lopt->synflood_warned = 1;
6057                 pr_info("%s: Possible SYN flooding on port %d. %s.  Check SNMP counters.\n",
6058                         proto, ntohs(tcp_hdr(skb)->dest), msg);
6059         }
6060         return want_cookie;
6061 }
6062
6063 int tcp_conn_request(struct request_sock_ops *rsk_ops,
6064                      const struct tcp_request_sock_ops *af_ops,
6065                      struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
6066 {
6067         struct tcp_options_received tmp_opt;
6068         struct request_sock *req;
6069         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6070         struct dst_entry *dst = NULL;
6071         __u32 isn = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_tw_isn;
6072         bool want_cookie = false, fastopen;
6073         struct flowi fl;
6074         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
6075         int err;
6076
6077
6078         /* TW buckets are converted to open requests without
6079          * limitations, they conserve resources and peer is
6080          * evidently real one.
6081          */
6082         if ((sysctl_tcp_syncookies == 2 ||
6083              inet_csk_reqsk_queue_is_full(sk)) && !isn) {
6084                 want_cookie = tcp_syn_flood_action(sk, skb, rsk_ops->slab_name);
6085                 if (!want_cookie)
6086                         goto drop;
6087         }
6088
6089
6090         /* Accept backlog is full. If we have already queued enough
6091          * of warm entries in syn queue, drop request. It is better than
6092          * clogging syn queue with openreqs with exponentially increasing
6093          * timeout.
6094          */
6095         if (sk_acceptq_is_full(sk) && inet_csk_reqsk_queue_young(sk) > 1) {
6096                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENOVERFLOWS);
6097                 goto drop;
6098         }
6099
6100         req = inet_reqsk_alloc(rsk_ops, sk);
6101         if (!req)
6102                 goto drop;
6103
6104         tcp_rsk(req)->af_specific = af_ops;
6105
6106         tcp_clear_options(&tmp_opt);
6107         tmp_opt.mss_clamp = af_ops->mss_clamp;
6108         tmp_opt.user_mss  = tp->rx_opt.user_mss;
6109         tcp_parse_options(skb, &tmp_opt, 0, want_cookie ? NULL : &foc);
6110
6111         if (want_cookie && !tmp_opt.saw_tstamp)
6112                 tcp_clear_options(&tmp_opt);
6113
6114         tmp_opt.tstamp_ok = tmp_opt.saw_tstamp;
6115         tcp_openreq_init(req, &tmp_opt, skb, sk);
6116
6117         /* Note: tcp_v6_init_req() might override ir_iif for link locals */
6118         inet_rsk(req)->ir_iif = sk->sk_bound_dev_if;
6119
6120         af_ops->init_req(req, sk, skb);
6121
6122         if (security_inet_conn_request(sk, skb, req))
6123                 goto drop_and_free;
6124
6125         if (!want_cookie && !isn) {
6126                 /* VJ's idea. We save last timestamp seen
6127                  * from the destination in peer table, when entering
6128                  * state TIME-WAIT, and check against it before
6129                  * accepting new connection request.
6130                  *
6131                  * If "isn" is not zero, this request hit alive
6132                  * timewait bucket, so that all the necessary checks
6133                  * are made in the function processing timewait state.
6134                  */
6135                 if (tcp_death_row.sysctl_tw_recycle) {
6136                         bool strict;
6137
6138                         dst = af_ops->route_req(sk, &fl, req, &strict);
6139
6140                         if (dst && strict &&
6141                             !tcp_peer_is_proven(req, dst, true,
6142                                                 tmp_opt.saw_tstamp)) {
6143                                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSPASSIVEREJECTED);
6144                                 goto drop_and_release;
6145                         }
6146                 }
6147                 /* Kill the following clause, if you dislike this way. */
6148                 else if (!sysctl_tcp_syncookies &&
6149                          (sysctl_max_syn_backlog - inet_csk_reqsk_queue_len(sk) <
6150                           (sysctl_max_syn_backlog >> 2)) &&
6151                          !tcp_peer_is_proven(req, dst, false,
6152                                              tmp_opt.saw_tstamp)) {
6153                         /* Without syncookies last quarter of
6154                          * backlog is filled with destinations,
6155                          * proven to be alive.
6156                          * It means that we continue to communicate
6157                          * to destinations, already remembered
6158                          * to the moment of synflood.
6159                          */
6160                         pr_drop_req(req, ntohs(tcp_hdr(skb)->source),
6161                                     rsk_ops->family);
6162                         goto drop_and_release;
6163                 }
6164
6165                 isn = af_ops->init_seq(skb);
6166         }
6167         if (!dst) {
6168                 dst = af_ops->route_req(sk, &fl, req, NULL);
6169                 if (!dst)
6170                         goto drop_and_free;
6171         }
6172
6173         tcp_ecn_create_request(req, skb, sk, dst);
6174
6175         if (want_cookie) {
6176                 isn = cookie_init_sequence(af_ops, sk, skb, &req->mss);
6177                 req->cookie_ts = tmp_opt.tstamp_ok;
6178                 if (!tmp_opt.tstamp_ok)
6179                         inet_rsk(req)->ecn_ok = 0;
6180         }
6181
6182         tcp_rsk(req)->snt_isn = isn;
6183         tcp_openreq_init_rwin(req, sk, dst);
6184         fastopen = !want_cookie &&
6185                    tcp_try_fastopen(sk, skb, req, &foc, dst);
6186         err = af_ops->send_synack(sk, dst, &fl, req,
6187                                   skb_get_queue_mapping(skb), &foc);
6188         if (!fastopen) {
6189                 if (err || want_cookie)
6190                         goto drop_and_free;
6191
6192                 tcp_rsk(req)->tfo_listener = false;
6193                 af_ops->queue_hash_add(sk, req, TCP_TIMEOUT_INIT);
6194         }
6195
6196         return 0;
6197
6198 drop_and_release:
6199         dst_release(dst);
6200 drop_and_free:
6201         reqsk_free(req);
6202 drop:
6203         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENDROPS);
6204         return 0;
6205 }
6206 EXPORT_SYMBOL(tcp_conn_request);