Merge branch 'for-3.5-fixes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tj...
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / net / ipv4 / tcp_input.c
1 /*
2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
4  *              interface as the means of communication with the user level.
5  *
6  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
7  *
8  * Authors:     Ross Biro
9  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
10  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
11  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
12  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
13  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
14  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
15  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
16  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
17  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
18  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
19  */
20
21 /*
22  * Changes:
23  *              Pedro Roque     :       Fast Retransmit/Recovery.
24  *                                      Two receive queues.
25  *                                      Retransmit queue handled by TCP.
26  *                                      Better retransmit timer handling.
27  *                                      New congestion avoidance.
28  *                                      Header prediction.
29  *                                      Variable renaming.
30  *
31  *              Eric            :       Fast Retransmit.
32  *              Randy Scott     :       MSS option defines.
33  *              Eric Schenk     :       Fixes to slow start algorithm.
34  *              Eric Schenk     :       Yet another double ACK bug.
35  *              Eric Schenk     :       Delayed ACK bug fixes.
36  *              Eric Schenk     :       Floyd style fast retrans war avoidance.
37  *              David S. Miller :       Don't allow zero congestion window.
38  *              Eric Schenk     :       Fix retransmitter so that it sends
39  *                                      next packet on ack of previous packet.
40  *              Andi Kleen      :       Moved open_request checking here
41  *                                      and process RSTs for open_requests.
42  *              Andi Kleen      :       Better prune_queue, and other fixes.
43  *              Andrey Savochkin:       Fix RTT measurements in the presence of
44  *                                      timestamps.
45  *              Andrey Savochkin:       Check sequence numbers correctly when
46  *                                      removing SACKs due to in sequence incoming
47  *                                      data segments.
48  *              Andi Kleen:             Make sure we never ack data there is not
49  *                                      enough room for. Also make this condition
50  *                                      a fatal error if it might still happen.
51  *              Andi Kleen:             Add tcp_measure_rcv_mss to make
52  *                                      connections with MSS<min(MTU,ann. MSS)
53  *                                      work without delayed acks.
54  *              Andi Kleen:             Process packets with PSH set in the
55  *                                      fast path.
56  *              J Hadi Salim:           ECN support
57  *              Andrei Gurtov,
58  *              Pasi Sarolahti,
59  *              Panu Kuhlberg:          Experimental audit of TCP (re)transmission
60  *                                      engine. Lots of bugs are found.
61  *              Pasi Sarolahti:         F-RTO for dealing with spurious RTOs
62  */
63
64 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
65
66 #include <linux/mm.h>
67 #include <linux/slab.h>
68 #include <linux/module.h>
69 #include <linux/sysctl.h>
70 #include <linux/kernel.h>
71 #include <net/dst.h>
72 #include <net/tcp.h>
73 #include <net/inet_common.h>
74 #include <linux/ipsec.h>
75 #include <asm/unaligned.h>
76 #include <net/netdma.h>
77
78 int sysctl_tcp_timestamps __read_mostly = 1;
79 int sysctl_tcp_window_scaling __read_mostly = 1;
80 int sysctl_tcp_sack __read_mostly = 1;
81 int sysctl_tcp_fack __read_mostly = 1;
82 int sysctl_tcp_reordering __read_mostly = TCP_FASTRETRANS_THRESH;
83 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_reordering);
84 int sysctl_tcp_ecn __read_mostly = 2;
85 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_ecn);
86 int sysctl_tcp_dsack __read_mostly = 1;
87 int sysctl_tcp_app_win __read_mostly = 31;
88 int sysctl_tcp_adv_win_scale __read_mostly = 1;
89 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_adv_win_scale);
90
91 int sysctl_tcp_stdurg __read_mostly;
92 int sysctl_tcp_rfc1337 __read_mostly;
93 int sysctl_tcp_max_orphans __read_mostly = NR_FILE;
94 int sysctl_tcp_frto __read_mostly = 2;
95 int sysctl_tcp_frto_response __read_mostly;
96 int sysctl_tcp_nometrics_save __read_mostly;
97
98 int sysctl_tcp_thin_dupack __read_mostly;
99
100 int sysctl_tcp_moderate_rcvbuf __read_mostly = 1;
101 int sysctl_tcp_abc __read_mostly;
102 int sysctl_tcp_early_retrans __read_mostly = 2;
103
104 #define FLAG_DATA               0x01 /* Incoming frame contained data.          */
105 #define FLAG_WIN_UPDATE         0x02 /* Incoming ACK was a window update.       */
106 #define FLAG_DATA_ACKED         0x04 /* This ACK acknowledged new data.         */
107 #define FLAG_RETRANS_DATA_ACKED 0x08 /* "" "" some of which was retransmitted.  */
108 #define FLAG_SYN_ACKED          0x10 /* This ACK acknowledged SYN.              */
109 #define FLAG_DATA_SACKED        0x20 /* New SACK.                               */
110 #define FLAG_ECE                0x40 /* ECE in this ACK                         */
111 #define FLAG_SLOWPATH           0x100 /* Do not skip RFC checks for window update.*/
112 #define FLAG_ONLY_ORIG_SACKED   0x200 /* SACKs only non-rexmit sent before RTO */
113 #define FLAG_SND_UNA_ADVANCED   0x400 /* Snd_una was changed (!= FLAG_DATA_ACKED) */
114 #define FLAG_DSACKING_ACK       0x800 /* SACK blocks contained D-SACK info */
115 #define FLAG_NONHEAD_RETRANS_ACKED      0x1000 /* Non-head rexmitted data was ACKed */
116 #define FLAG_SACK_RENEGING      0x2000 /* snd_una advanced to a sacked seq */
117
118 #define FLAG_ACKED              (FLAG_DATA_ACKED|FLAG_SYN_ACKED)
119 #define FLAG_NOT_DUP            (FLAG_DATA|FLAG_WIN_UPDATE|FLAG_ACKED)
120 #define FLAG_CA_ALERT           (FLAG_DATA_SACKED|FLAG_ECE)
121 #define FLAG_FORWARD_PROGRESS   (FLAG_ACKED|FLAG_DATA_SACKED)
122 #define FLAG_ANY_PROGRESS       (FLAG_FORWARD_PROGRESS|FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
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 inline 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 inline 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 inline void TCP_ECN_withdraw_cwr(struct tcp_sock *tp)
219 {
220         tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
221 }
222
223 static inline void TCP_ECN_check_ce(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
224 {
225         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
226                 return;
227
228         switch (TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield & INET_ECN_MASK) {
229         case INET_ECN_NOT_ECT:
230                 /* Funny extension: if ECT is not set on a segment,
231                  * and we already seen ECT on a previous segment,
232                  * it is probably a retransmit.
233                  */
234                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_SEEN)
235                         tcp_enter_quickack_mode((struct sock *)tp);
236                 break;
237         case INET_ECN_CE:
238                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_DEMAND_CWR;
239                 /* fallinto */
240         default:
241                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
242         }
243 }
244
245 static inline void TCP_ECN_rcv_synack(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
246 {
247         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || th->cwr))
248                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
249 }
250
251 static inline void TCP_ECN_rcv_syn(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
252 {
253         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || !th->cwr))
254                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
255 }
256
257 static bool TCP_ECN_rcv_ecn_echo(const struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
258 {
259         if (th->ece && !th->syn && (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
260                 return true;
261         return false;
262 }
263
264 /* Buffer size and advertised window tuning.
265  *
266  * 1. Tuning sk->sk_sndbuf, when connection enters established state.
267  */
268
269 static void tcp_fixup_sndbuf(struct sock *sk)
270 {
271         int sndmem = SKB_TRUESIZE(tcp_sk(sk)->rx_opt.mss_clamp + MAX_TCP_HEADER);
272
273         sndmem *= TCP_INIT_CWND;
274         if (sk->sk_sndbuf < sndmem)
275                 sk->sk_sndbuf = min(sndmem, sysctl_tcp_wmem[2]);
276 }
277
278 /* 2. Tuning advertised window (window_clamp, rcv_ssthresh)
279  *
280  * All tcp_full_space() is split to two parts: "network" buffer, allocated
281  * forward and advertised in receiver window (tp->rcv_wnd) and
282  * "application buffer", required to isolate scheduling/application
283  * latencies from network.
284  * window_clamp is maximal advertised window. It can be less than
285  * tcp_full_space(), in this case tcp_full_space() - window_clamp
286  * is reserved for "application" buffer. The less window_clamp is
287  * the smoother our behaviour from viewpoint of network, but the lower
288  * throughput and the higher sensitivity of the connection to losses. 8)
289  *
290  * rcv_ssthresh is more strict window_clamp used at "slow start"
291  * phase to predict further behaviour of this connection.
292  * It is used for two goals:
293  * - to enforce header prediction at sender, even when application
294  *   requires some significant "application buffer". It is check #1.
295  * - to prevent pruning of receive queue because of misprediction
296  *   of receiver window. Check #2.
297  *
298  * The scheme does not work when sender sends good segments opening
299  * window and then starts to feed us spaghetti. But it should work
300  * in common situations. Otherwise, we have to rely on queue collapsing.
301  */
302
303 /* Slow part of check#2. */
304 static int __tcp_grow_window(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
305 {
306         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
307         /* Optimize this! */
308         int truesize = tcp_win_from_space(skb->truesize) >> 1;
309         int window = tcp_win_from_space(sysctl_tcp_rmem[2]) >> 1;
310
311         while (tp->rcv_ssthresh <= window) {
312                 if (truesize <= skb->len)
313                         return 2 * inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss;
314
315                 truesize >>= 1;
316                 window >>= 1;
317         }
318         return 0;
319 }
320
321 static void tcp_grow_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
322 {
323         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
324
325         /* Check #1 */
326         if (tp->rcv_ssthresh < tp->window_clamp &&
327             (int)tp->rcv_ssthresh < tcp_space(sk) &&
328             !sk_under_memory_pressure(sk)) {
329                 int incr;
330
331                 /* Check #2. Increase window, if skb with such overhead
332                  * will fit to rcvbuf in future.
333                  */
334                 if (tcp_win_from_space(skb->truesize) <= skb->len)
335                         incr = 2 * tp->advmss;
336                 else
337                         incr = __tcp_grow_window(sk, skb);
338
339                 if (incr) {
340                         incr = max_t(int, incr, 2 * skb->len);
341                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh + incr,
342                                                tp->window_clamp);
343                         inet_csk(sk)->icsk_ack.quick |= 1;
344                 }
345         }
346 }
347
348 /* 3. Tuning rcvbuf, when connection enters established state. */
349
350 static void tcp_fixup_rcvbuf(struct sock *sk)
351 {
352         u32 mss = tcp_sk(sk)->advmss;
353         u32 icwnd = TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND;
354         int rcvmem;
355
356         /* Limit to 10 segments if mss <= 1460,
357          * or 14600/mss segments, with a minimum of two segments.
358          */
359         if (mss > 1460)
360                 icwnd = max_t(u32, (1460 * TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND) / mss, 2);
361
362         rcvmem = SKB_TRUESIZE(mss + MAX_TCP_HEADER);
363         while (tcp_win_from_space(rcvmem) < mss)
364                 rcvmem += 128;
365
366         rcvmem *= icwnd;
367
368         if (sk->sk_rcvbuf < rcvmem)
369                 sk->sk_rcvbuf = min(rcvmem, sysctl_tcp_rmem[2]);
370 }
371
372 /* 4. Try to fixup all. It is made immediately after connection enters
373  *    established state.
374  */
375 static void tcp_init_buffer_space(struct sock *sk)
376 {
377         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
378         int maxwin;
379
380         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK))
381                 tcp_fixup_rcvbuf(sk);
382         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK))
383                 tcp_fixup_sndbuf(sk);
384
385         tp->rcvq_space.space = tp->rcv_wnd;
386
387         maxwin = tcp_full_space(sk);
388
389         if (tp->window_clamp >= maxwin) {
390                 tp->window_clamp = maxwin;
391
392                 if (sysctl_tcp_app_win && maxwin > 4 * tp->advmss)
393                         tp->window_clamp = max(maxwin -
394                                                (maxwin >> sysctl_tcp_app_win),
395                                                4 * tp->advmss);
396         }
397
398         /* Force reservation of one segment. */
399         if (sysctl_tcp_app_win &&
400             tp->window_clamp > 2 * tp->advmss &&
401             tp->window_clamp + tp->advmss > maxwin)
402                 tp->window_clamp = max(2 * tp->advmss, maxwin - tp->advmss);
403
404         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, tp->window_clamp);
405         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
406 }
407
408 /* 5. Recalculate window clamp after socket hit its memory bounds. */
409 static void tcp_clamp_window(struct sock *sk)
410 {
411         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
412         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
413
414         icsk->icsk_ack.quick = 0;
415
416         if (sk->sk_rcvbuf < sysctl_tcp_rmem[2] &&
417             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK) &&
418             !sk_under_memory_pressure(sk) &&
419             sk_memory_allocated(sk) < sk_prot_mem_limits(sk, 0)) {
420                 sk->sk_rcvbuf = min(atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc),
421                                     sysctl_tcp_rmem[2]);
422         }
423         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf)
424                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->window_clamp, 2U * tp->advmss);
425 }
426
427 /* Initialize RCV_MSS value.
428  * RCV_MSS is an our guess about MSS used by the peer.
429  * We haven't any direct information about the MSS.
430  * It's better to underestimate the RCV_MSS rather than overestimate.
431  * Overestimations make us ACKing less frequently than needed.
432  * Underestimations are more easy to detect and fix by tcp_measure_rcv_mss().
433  */
434 void tcp_initialize_rcv_mss(struct sock *sk)
435 {
436         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
437         unsigned int hint = min_t(unsigned int, tp->advmss, tp->mss_cache);
438
439         hint = min(hint, tp->rcv_wnd / 2);
440         hint = min(hint, TCP_MSS_DEFAULT);
441         hint = max(hint, TCP_MIN_MSS);
442
443         inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss = hint;
444 }
445 EXPORT_SYMBOL(tcp_initialize_rcv_mss);
446
447 /* Receiver "autotuning" code.
448  *
449  * The algorithm for RTT estimation w/o timestamps is based on
450  * Dynamic Right-Sizing (DRS) by Wu Feng and Mike Fisk of LANL.
451  * <http://public.lanl.gov/radiant/pubs.html#DRS>
452  *
453  * More detail on this code can be found at
454  * <http://staff.psc.edu/jheffner/>,
455  * though this reference is out of date.  A new paper
456  * is pending.
457  */
458 static void tcp_rcv_rtt_update(struct tcp_sock *tp, u32 sample, int win_dep)
459 {
460         u32 new_sample = tp->rcv_rtt_est.rtt;
461         long m = sample;
462
463         if (m == 0)
464                 m = 1;
465
466         if (new_sample != 0) {
467                 /* If we sample in larger samples in the non-timestamp
468                  * case, we could grossly overestimate the RTT especially
469                  * with chatty applications or bulk transfer apps which
470                  * are stalled on filesystem I/O.
471                  *
472                  * Also, since we are only going for a minimum in the
473                  * non-timestamp case, we do not smooth things out
474                  * else with timestamps disabled convergence takes too
475                  * long.
476                  */
477                 if (!win_dep) {
478                         m -= (new_sample >> 3);
479                         new_sample += m;
480                 } else {
481                         m <<= 3;
482                         if (m < new_sample)
483                                 new_sample = m;
484                 }
485         } else {
486                 /* No previous measure. */
487                 new_sample = m << 3;
488         }
489
490         if (tp->rcv_rtt_est.rtt != new_sample)
491                 tp->rcv_rtt_est.rtt = new_sample;
492 }
493
494 static inline void tcp_rcv_rtt_measure(struct tcp_sock *tp)
495 {
496         if (tp->rcv_rtt_est.time == 0)
497                 goto new_measure;
498         if (before(tp->rcv_nxt, tp->rcv_rtt_est.seq))
499                 return;
500         tcp_rcv_rtt_update(tp, tcp_time_stamp - tp->rcv_rtt_est.time, 1);
501
502 new_measure:
503         tp->rcv_rtt_est.seq = tp->rcv_nxt + tp->rcv_wnd;
504         tp->rcv_rtt_est.time = tcp_time_stamp;
505 }
506
507 static inline void tcp_rcv_rtt_measure_ts(struct sock *sk,
508                                           const struct sk_buff *skb)
509 {
510         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
511         if (tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
512             (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq -
513              TCP_SKB_CB(skb)->seq >= inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss))
514                 tcp_rcv_rtt_update(tp, tcp_time_stamp - tp->rx_opt.rcv_tsecr, 0);
515 }
516
517 /*
518  * This function should be called every time data is copied to user space.
519  * It calculates the appropriate TCP receive buffer space.
520  */
521 void tcp_rcv_space_adjust(struct sock *sk)
522 {
523         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
524         int time;
525         int space;
526
527         if (tp->rcvq_space.time == 0)
528                 goto new_measure;
529
530         time = tcp_time_stamp - tp->rcvq_space.time;
531         if (time < (tp->rcv_rtt_est.rtt >> 3) || tp->rcv_rtt_est.rtt == 0)
532                 return;
533
534         space = 2 * (tp->copied_seq - tp->rcvq_space.seq);
535
536         space = max(tp->rcvq_space.space, space);
537
538         if (tp->rcvq_space.space != space) {
539                 int rcvmem;
540
541                 tp->rcvq_space.space = space;
542
543                 if (sysctl_tcp_moderate_rcvbuf &&
544                     !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK)) {
545                         int new_clamp = space;
546
547                         /* Receive space grows, normalize in order to
548                          * take into account packet headers and sk_buff
549                          * structure overhead.
550                          */
551                         space /= tp->advmss;
552                         if (!space)
553                                 space = 1;
554                         rcvmem = SKB_TRUESIZE(tp->advmss + MAX_TCP_HEADER);
555                         while (tcp_win_from_space(rcvmem) < tp->advmss)
556                                 rcvmem += 128;
557                         space *= rcvmem;
558                         space = min(space, sysctl_tcp_rmem[2]);
559                         if (space > sk->sk_rcvbuf) {
560                                 sk->sk_rcvbuf = space;
561
562                                 /* Make the window clamp follow along.  */
563                                 tp->window_clamp = new_clamp;
564                         }
565                 }
566         }
567
568 new_measure:
569         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
570         tp->rcvq_space.time = tcp_time_stamp;
571 }
572
573 /* There is something which you must keep in mind when you analyze the
574  * behavior of the tp->ato delayed ack timeout interval.  When a
575  * connection starts up, we want to ack as quickly as possible.  The
576  * problem is that "good" TCP's do slow start at the beginning of data
577  * transmission.  The means that until we send the first few ACK's the
578  * sender will sit on his end and only queue most of his data, because
579  * he can only send snd_cwnd unacked packets at any given time.  For
580  * each ACK we send, he increments snd_cwnd and transmits more of his
581  * queue.  -DaveM
582  */
583 static void tcp_event_data_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
584 {
585         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
586         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
587         u32 now;
588
589         inet_csk_schedule_ack(sk);
590
591         tcp_measure_rcv_mss(sk, skb);
592
593         tcp_rcv_rtt_measure(tp);
594
595         now = tcp_time_stamp;
596
597         if (!icsk->icsk_ack.ato) {
598                 /* The _first_ data packet received, initialize
599                  * delayed ACK engine.
600                  */
601                 tcp_incr_quickack(sk);
602                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
603         } else {
604                 int m = now - icsk->icsk_ack.lrcvtime;
605
606                 if (m <= TCP_ATO_MIN / 2) {
607                         /* The fastest case is the first. */
608                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + TCP_ATO_MIN / 2;
609                 } else if (m < icsk->icsk_ack.ato) {
610                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + m;
611                         if (icsk->icsk_ack.ato > icsk->icsk_rto)
612                                 icsk->icsk_ack.ato = icsk->icsk_rto;
613                 } else if (m > icsk->icsk_rto) {
614                         /* Too long gap. Apparently sender failed to
615                          * restart window, so that we send ACKs quickly.
616                          */
617                         tcp_incr_quickack(sk);
618                         sk_mem_reclaim(sk);
619                 }
620         }
621         icsk->icsk_ack.lrcvtime = now;
622
623         TCP_ECN_check_ce(tp, skb);
624
625         if (skb->len >= 128)
626                 tcp_grow_window(sk, skb);
627 }
628
629 /* Called to compute a smoothed rtt estimate. The data fed to this
630  * routine either comes from timestamps, or from segments that were
631  * known _not_ to have been retransmitted [see Karn/Partridge
632  * Proceedings SIGCOMM 87]. The algorithm is from the SIGCOMM 88
633  * piece by Van Jacobson.
634  * NOTE: the next three routines used to be one big routine.
635  * To save cycles in the RFC 1323 implementation it was better to break
636  * it up into three procedures. -- erics
637  */
638 static void tcp_rtt_estimator(struct sock *sk, const __u32 mrtt)
639 {
640         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
641         long m = mrtt; /* RTT */
642
643         /*      The following amusing code comes from Jacobson's
644          *      article in SIGCOMM '88.  Note that rtt and mdev
645          *      are scaled versions of rtt and mean deviation.
646          *      This is designed to be as fast as possible
647          *      m stands for "measurement".
648          *
649          *      On a 1990 paper the rto value is changed to:
650          *      RTO = rtt + 4 * mdev
651          *
652          * Funny. This algorithm seems to be very broken.
653          * These formulae increase RTO, when it should be decreased, increase
654          * too slowly, when it should be increased quickly, decrease too quickly
655          * etc. I guess in BSD RTO takes ONE value, so that it is absolutely
656          * does not matter how to _calculate_ it. Seems, it was trap
657          * that VJ failed to avoid. 8)
658          */
659         if (m == 0)
660                 m = 1;
661         if (tp->srtt != 0) {
662                 m -= (tp->srtt >> 3);   /* m is now error in rtt est */
663                 tp->srtt += m;          /* rtt = 7/8 rtt + 1/8 new */
664                 if (m < 0) {
665                         m = -m;         /* m is now abs(error) */
666                         m -= (tp->mdev >> 2);   /* similar update on mdev */
667                         /* This is similar to one of Eifel findings.
668                          * Eifel blocks mdev updates when rtt decreases.
669                          * This solution is a bit different: we use finer gain
670                          * for mdev in this case (alpha*beta).
671                          * Like Eifel it also prevents growth of rto,
672                          * but also it limits too fast rto decreases,
673                          * happening in pure Eifel.
674                          */
675                         if (m > 0)
676                                 m >>= 3;
677                 } else {
678                         m -= (tp->mdev >> 2);   /* similar update on mdev */
679                 }
680                 tp->mdev += m;          /* mdev = 3/4 mdev + 1/4 new */
681                 if (tp->mdev > tp->mdev_max) {
682                         tp->mdev_max = tp->mdev;
683                         if (tp->mdev_max > tp->rttvar)
684                                 tp->rttvar = tp->mdev_max;
685                 }
686                 if (after(tp->snd_una, tp->rtt_seq)) {
687                         if (tp->mdev_max < tp->rttvar)
688                                 tp->rttvar -= (tp->rttvar - tp->mdev_max) >> 2;
689                         tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
690                         tp->mdev_max = tcp_rto_min(sk);
691                 }
692         } else {
693                 /* no previous measure. */
694                 tp->srtt = m << 3;      /* take the measured time to be rtt */
695                 tp->mdev = m << 1;      /* make sure rto = 3*rtt */
696                 tp->mdev_max = tp->rttvar = max(tp->mdev, tcp_rto_min(sk));
697                 tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
698         }
699 }
700
701 /* Calculate rto without backoff.  This is the second half of Van Jacobson's
702  * routine referred to above.
703  */
704 static inline void tcp_set_rto(struct sock *sk)
705 {
706         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
707         /* Old crap is replaced with new one. 8)
708          *
709          * More seriously:
710          * 1. If rtt variance happened to be less 50msec, it is hallucination.
711          *    It cannot be less due to utterly erratic ACK generation made
712          *    at least by solaris and freebsd. "Erratic ACKs" has _nothing_
713          *    to do with delayed acks, because at cwnd>2 true delack timeout
714          *    is invisible. Actually, Linux-2.4 also generates erratic
715          *    ACKs in some circumstances.
716          */
717         inet_csk(sk)->icsk_rto = __tcp_set_rto(tp);
718
719         /* 2. Fixups made earlier cannot be right.
720          *    If we do not estimate RTO correctly without them,
721          *    all the algo is pure shit and should be replaced
722          *    with correct one. It is exactly, which we pretend to do.
723          */
724
725         /* NOTE: clamping at TCP_RTO_MIN is not required, current algo
726          * guarantees that rto is higher.
727          */
728         tcp_bound_rto(sk);
729 }
730
731 /* Save metrics learned by this TCP session.
732    This function is called only, when TCP finishes successfully
733    i.e. when it enters TIME-WAIT or goes from LAST-ACK to CLOSE.
734  */
735 void tcp_update_metrics(struct sock *sk)
736 {
737         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
738         struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
739
740         if (sysctl_tcp_nometrics_save)
741                 return;
742
743         dst_confirm(dst);
744
745         if (dst && (dst->flags & DST_HOST)) {
746                 const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
747                 int m;
748                 unsigned long rtt;
749
750                 if (icsk->icsk_backoff || !tp->srtt) {
751                         /* This session failed to estimate rtt. Why?
752                          * Probably, no packets returned in time.
753                          * Reset our results.
754                          */
755                         if (!(dst_metric_locked(dst, RTAX_RTT)))
756                                 dst_metric_set(dst, RTAX_RTT, 0);
757                         return;
758                 }
759
760                 rtt = dst_metric_rtt(dst, RTAX_RTT);
761                 m = rtt - tp->srtt;
762
763                 /* If newly calculated rtt larger than stored one,
764                  * store new one. Otherwise, use EWMA. Remember,
765                  * rtt overestimation is always better than underestimation.
766                  */
767                 if (!(dst_metric_locked(dst, RTAX_RTT))) {
768                         if (m <= 0)
769                                 set_dst_metric_rtt(dst, RTAX_RTT, tp->srtt);
770                         else
771                                 set_dst_metric_rtt(dst, RTAX_RTT, rtt - (m >> 3));
772                 }
773
774                 if (!(dst_metric_locked(dst, RTAX_RTTVAR))) {
775                         unsigned long var;
776                         if (m < 0)
777                                 m = -m;
778
779                         /* Scale deviation to rttvar fixed point */
780                         m >>= 1;
781                         if (m < tp->mdev)
782                                 m = tp->mdev;
783
784                         var = dst_metric_rtt(dst, RTAX_RTTVAR);
785                         if (m >= var)
786                                 var = m;
787                         else
788                                 var -= (var - m) >> 2;
789
790                         set_dst_metric_rtt(dst, RTAX_RTTVAR, var);
791                 }
792
793                 if (tcp_in_initial_slowstart(tp)) {
794                         /* Slow start still did not finish. */
795                         if (dst_metric(dst, RTAX_SSTHRESH) &&
796                             !dst_metric_locked(dst, RTAX_SSTHRESH) &&
797                             (tp->snd_cwnd >> 1) > dst_metric(dst, RTAX_SSTHRESH))
798                                 dst_metric_set(dst, RTAX_SSTHRESH, tp->snd_cwnd >> 1);
799                         if (!dst_metric_locked(dst, RTAX_CWND) &&
800                             tp->snd_cwnd > dst_metric(dst, RTAX_CWND))
801                                 dst_metric_set(dst, RTAX_CWND, tp->snd_cwnd);
802                 } else if (tp->snd_cwnd > tp->snd_ssthresh &&
803                            icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open) {
804                         /* Cong. avoidance phase, cwnd is reliable. */
805                         if (!dst_metric_locked(dst, RTAX_SSTHRESH))
806                                 dst_metric_set(dst, RTAX_SSTHRESH,
807                                                max(tp->snd_cwnd >> 1, tp->snd_ssthresh));
808                         if (!dst_metric_locked(dst, RTAX_CWND))
809                                 dst_metric_set(dst, RTAX_CWND,
810                                                (dst_metric(dst, RTAX_CWND) +
811                                                 tp->snd_cwnd) >> 1);
812                 } else {
813                         /* Else slow start did not finish, cwnd is non-sense,
814                            ssthresh may be also invalid.
815                          */
816                         if (!dst_metric_locked(dst, RTAX_CWND))
817                                 dst_metric_set(dst, RTAX_CWND,
818                                                (dst_metric(dst, RTAX_CWND) +
819                                                 tp->snd_ssthresh) >> 1);
820                         if (dst_metric(dst, RTAX_SSTHRESH) &&
821                             !dst_metric_locked(dst, RTAX_SSTHRESH) &&
822                             tp->snd_ssthresh > dst_metric(dst, RTAX_SSTHRESH))
823                                 dst_metric_set(dst, RTAX_SSTHRESH, tp->snd_ssthresh);
824                 }
825
826                 if (!dst_metric_locked(dst, RTAX_REORDERING)) {
827                         if (dst_metric(dst, RTAX_REORDERING) < tp->reordering &&
828                             tp->reordering != sysctl_tcp_reordering)
829                                 dst_metric_set(dst, RTAX_REORDERING, tp->reordering);
830                 }
831         }
832 }
833
834 __u32 tcp_init_cwnd(const struct tcp_sock *tp, const struct dst_entry *dst)
835 {
836         __u32 cwnd = (dst ? dst_metric(dst, RTAX_INITCWND) : 0);
837
838         if (!cwnd)
839                 cwnd = TCP_INIT_CWND;
840         return min_t(__u32, cwnd, tp->snd_cwnd_clamp);
841 }
842
843 /* Set slow start threshold and cwnd not falling to slow start */
844 void tcp_enter_cwr(struct sock *sk, const int set_ssthresh)
845 {
846         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
847         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
848
849         tp->prior_ssthresh = 0;
850         tp->bytes_acked = 0;
851         if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
852                 tp->undo_marker = 0;
853                 if (set_ssthresh)
854                         tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
855                 tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd,
856                                    tcp_packets_in_flight(tp) + 1U);
857                 tp->snd_cwnd_cnt = 0;
858                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
859                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
860                 TCP_ECN_queue_cwr(tp);
861
862                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
863         }
864 }
865
866 /*
867  * Packet counting of FACK is based on in-order assumptions, therefore TCP
868  * disables it when reordering is detected
869  */
870 static void tcp_disable_fack(struct tcp_sock *tp)
871 {
872         /* RFC3517 uses different metric in lost marker => reset on change */
873         if (tcp_is_fack(tp))
874                 tp->lost_skb_hint = NULL;
875         tp->rx_opt.sack_ok &= ~TCP_FACK_ENABLED;
876 }
877
878 /* Take a notice that peer is sending D-SACKs */
879 static void tcp_dsack_seen(struct tcp_sock *tp)
880 {
881         tp->rx_opt.sack_ok |= TCP_DSACK_SEEN;
882 }
883
884 /* Initialize metrics on socket. */
885
886 static void tcp_init_metrics(struct sock *sk)
887 {
888         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
889         struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
890
891         if (dst == NULL)
892                 goto reset;
893
894         dst_confirm(dst);
895
896         if (dst_metric_locked(dst, RTAX_CWND))
897                 tp->snd_cwnd_clamp = dst_metric(dst, RTAX_CWND);
898         if (dst_metric(dst, RTAX_SSTHRESH)) {
899                 tp->snd_ssthresh = dst_metric(dst, RTAX_SSTHRESH);
900                 if (tp->snd_ssthresh > tp->snd_cwnd_clamp)
901                         tp->snd_ssthresh = tp->snd_cwnd_clamp;
902         } else {
903                 /* ssthresh may have been reduced unnecessarily during.
904                  * 3WHS. Restore it back to its initial default.
905                  */
906                 tp->snd_ssthresh = TCP_INFINITE_SSTHRESH;
907         }
908         if (dst_metric(dst, RTAX_REORDERING) &&
909             tp->reordering != dst_metric(dst, RTAX_REORDERING)) {
910                 tcp_disable_fack(tp);
911                 tcp_disable_early_retrans(tp);
912                 tp->reordering = dst_metric(dst, RTAX_REORDERING);
913         }
914
915         if (dst_metric(dst, RTAX_RTT) == 0 || tp->srtt == 0)
916                 goto reset;
917
918         /* Initial rtt is determined from SYN,SYN-ACK.
919          * The segment is small and rtt may appear much
920          * less than real one. Use per-dst memory
921          * to make it more realistic.
922          *
923          * A bit of theory. RTT is time passed after "normal" sized packet
924          * is sent until it is ACKed. In normal circumstances sending small
925          * packets force peer to delay ACKs and calculation is correct too.
926          * The algorithm is adaptive and, provided we follow specs, it
927          * NEVER underestimate RTT. BUT! If peer tries to make some clever
928          * tricks sort of "quick acks" for time long enough to decrease RTT
929          * to low value, and then abruptly stops to do it and starts to delay
930          * ACKs, wait for troubles.
931          */
932         if (dst_metric_rtt(dst, RTAX_RTT) > tp->srtt) {
933                 tp->srtt = dst_metric_rtt(dst, RTAX_RTT);
934                 tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
935         }
936         if (dst_metric_rtt(dst, RTAX_RTTVAR) > tp->mdev) {
937                 tp->mdev = dst_metric_rtt(dst, RTAX_RTTVAR);
938                 tp->mdev_max = tp->rttvar = max(tp->mdev, tcp_rto_min(sk));
939         }
940         tcp_set_rto(sk);
941 reset:
942         if (tp->srtt == 0) {
943                 /* RFC6298: 5.7 We've failed to get a valid RTT sample from
944                  * 3WHS. This is most likely due to retransmission,
945                  * including spurious one. Reset the RTO back to 3secs
946                  * from the more aggressive 1sec to avoid more spurious
947                  * retransmission.
948                  */
949                 tp->mdev = tp->mdev_max = tp->rttvar = TCP_TIMEOUT_FALLBACK;
950                 inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_FALLBACK;
951         }
952         /* Cut cwnd down to 1 per RFC5681 if SYN or SYN-ACK has been
953          * retransmitted. In light of RFC6298 more aggressive 1sec
954          * initRTO, we only reset cwnd when more than 1 SYN/SYN-ACK
955          * retransmission has occurred.
956          */
957         if (tp->total_retrans > 1)
958                 tp->snd_cwnd = 1;
959         else
960                 tp->snd_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, dst);
961         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
962 }
963
964 static void tcp_update_reordering(struct sock *sk, const int metric,
965                                   const int ts)
966 {
967         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
968         if (metric > tp->reordering) {
969                 int mib_idx;
970
971                 tp->reordering = min(TCP_MAX_REORDERING, metric);
972
973                 /* This exciting event is worth to be remembered. 8) */
974                 if (ts)
975                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPTSREORDER;
976                 else if (tcp_is_reno(tp))
977                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENOREORDER;
978                 else if (tcp_is_fack(tp))
979                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFACKREORDER;
980                 else
981                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKREORDER;
982
983                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
984 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
985                 pr_debug("Disorder%d %d %u f%u s%u rr%d\n",
986                          tp->rx_opt.sack_ok, inet_csk(sk)->icsk_ca_state,
987                          tp->reordering,
988                          tp->fackets_out,
989                          tp->sacked_out,
990                          tp->undo_marker ? tp->undo_retrans : 0);
991 #endif
992                 tcp_disable_fack(tp);
993         }
994
995         if (metric > 0)
996                 tcp_disable_early_retrans(tp);
997 }
998
999 /* This must be called before lost_out is incremented */
1000 static void tcp_verify_retransmit_hint(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
1001 {
1002         if ((tp->retransmit_skb_hint == NULL) ||
1003             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1004                    TCP_SKB_CB(tp->retransmit_skb_hint)->seq))
1005                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
1006
1007         if (!tp->lost_out ||
1008             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->retransmit_high))
1009                 tp->retransmit_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1010 }
1011
1012 static void tcp_skb_mark_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
1013 {
1014         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
1015                 tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
1016
1017                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
1018                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
1019         }
1020 }
1021
1022 static void tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(struct tcp_sock *tp,
1023                                             struct sk_buff *skb)
1024 {
1025         tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
1026
1027         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
1028                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
1029                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
1030         }
1031 }
1032
1033 /* This procedure tags the retransmission queue when SACKs arrive.
1034  *
1035  * We have three tag bits: SACKED(S), RETRANS(R) and LOST(L).
1036  * Packets in queue with these bits set are counted in variables
1037  * sacked_out, retrans_out and lost_out, correspondingly.
1038  *
1039  * Valid combinations are:
1040  * Tag  InFlight        Description
1041  * 0    1               - orig segment is in flight.
1042  * S    0               - nothing flies, orig reached receiver.
1043  * L    0               - nothing flies, orig lost by net.
1044  * R    2               - both orig and retransmit are in flight.
1045  * L|R  1               - orig is lost, retransmit is in flight.
1046  * S|R  1               - orig reached receiver, retrans is still in flight.
1047  * (L|S|R is logically valid, it could occur when L|R is sacked,
1048  *  but it is equivalent to plain S and code short-curcuits it to S.
1049  *  L|S is logically invalid, it would mean -1 packet in flight 8))
1050  *
1051  * These 6 states form finite state machine, controlled by the following events:
1052  * 1. New ACK (+SACK) arrives. (tcp_sacktag_write_queue())
1053  * 2. Retransmission. (tcp_retransmit_skb(), tcp_xmit_retransmit_queue())
1054  * 3. Loss detection event of two flavors:
1055  *      A. Scoreboard estimator decided the packet is lost.
1056  *         A'. Reno "three dupacks" marks head of queue lost.
1057  *         A''. Its FACK modification, head until snd.fack is lost.
1058  *      B. SACK arrives sacking SND.NXT at the moment, when the
1059  *         segment was retransmitted.
1060  * 4. D-SACK added new rule: D-SACK changes any tag to S.
1061  *
1062  * It is pleasant to note, that state diagram turns out to be commutative,
1063  * so that we are allowed not to be bothered by order of our actions,
1064  * when multiple events arrive simultaneously. (see the function below).
1065  *
1066  * Reordering detection.
1067  * --------------------
1068  * Reordering metric is maximal distance, which a packet can be displaced
1069  * in packet stream. With SACKs we can estimate it:
1070  *
1071  * 1. SACK fills old hole and the corresponding segment was not
1072  *    ever retransmitted -> reordering. Alas, we cannot use it
1073  *    when segment was retransmitted.
1074  * 2. The last flaw is solved with D-SACK. D-SACK arrives
1075  *    for retransmitted and already SACKed segment -> reordering..
1076  * Both of these heuristics are not used in Loss state, when we cannot
1077  * account for retransmits accurately.
1078  *
1079  * SACK block validation.
1080  * ----------------------
1081  *
1082  * SACK block range validation checks that the received SACK block fits to
1083  * the expected sequence limits, i.e., it is between SND.UNA and SND.NXT.
1084  * Note that SND.UNA is not included to the range though being valid because
1085  * it means that the receiver is rather inconsistent with itself reporting
1086  * SACK reneging when it should advance SND.UNA. Such SACK block this is
1087  * perfectly valid, however, in light of RFC2018 which explicitly states
1088  * that "SACK block MUST reflect the newest segment.  Even if the newest
1089  * segment is going to be discarded ...", not that it looks very clever
1090  * in case of head skb. Due to potentional receiver driven attacks, we
1091  * choose to avoid immediate execution of a walk in write queue due to
1092  * reneging and defer head skb's loss recovery to standard loss recovery
1093  * procedure that will eventually trigger (nothing forbids us doing this).
1094  *
1095  * Implements also blockage to start_seq wrap-around. Problem lies in the
1096  * fact that though start_seq (s) is before end_seq (i.e., not reversed),
1097  * there's no guarantee that it will be before snd_nxt (n). The problem
1098  * happens when start_seq resides between end_seq wrap (e_w) and snd_nxt
1099  * wrap (s_w):
1100  *
1101  *         <- outs wnd ->                          <- wrapzone ->
1102  *         u     e      n                         u_w   e_w  s n_w
1103  *         |     |      |                          |     |   |  |
1104  * |<------------+------+----- TCP seqno space --------------+---------->|
1105  * ...-- <2^31 ->|                                           |<--------...
1106  * ...---- >2^31 ------>|                                    |<--------...
1107  *
1108  * Current code wouldn't be vulnerable but it's better still to discard such
1109  * crazy SACK blocks. Doing this check for start_seq alone closes somewhat
1110  * similar case (end_seq after snd_nxt wrap) as earlier reversed check in
1111  * snd_nxt wrap -> snd_una region will then become "well defined", i.e.,
1112  * equal to the ideal case (infinite seqno space without wrap caused issues).
1113  *
1114  * With D-SACK the lower bound is extended to cover sequence space below
1115  * SND.UNA down to undo_marker, which is the last point of interest. Yet
1116  * again, D-SACK block must not to go across snd_una (for the same reason as
1117  * for the normal SACK blocks, explained above). But there all simplicity
1118  * ends, TCP might receive valid D-SACKs below that. As long as they reside
1119  * fully below undo_marker they do not affect behavior in anyway and can
1120  * therefore be safely ignored. In rare cases (which are more or less
1121  * theoretical ones), the D-SACK will nicely cross that boundary due to skb
1122  * fragmentation and packet reordering past skb's retransmission. To consider
1123  * them correctly, the acceptable range must be extended even more though
1124  * the exact amount is rather hard to quantify. However, tp->max_window can
1125  * be used as an exaggerated estimate.
1126  */
1127 static bool tcp_is_sackblock_valid(struct tcp_sock *tp, bool is_dsack,
1128                                    u32 start_seq, u32 end_seq)
1129 {
1130         /* Too far in future, or reversed (interpretation is ambiguous) */
1131         if (after(end_seq, tp->snd_nxt) || !before(start_seq, end_seq))
1132                 return false;
1133
1134         /* Nasty start_seq wrap-around check (see comments above) */
1135         if (!before(start_seq, tp->snd_nxt))
1136                 return false;
1137
1138         /* In outstanding window? ...This is valid exit for D-SACKs too.
1139          * start_seq == snd_una is non-sensical (see comments above)
1140          */
1141         if (after(start_seq, tp->snd_una))
1142                 return true;
1143
1144         if (!is_dsack || !tp->undo_marker)
1145                 return false;
1146
1147         /* ...Then it's D-SACK, and must reside below snd_una completely */
1148         if (after(end_seq, tp->snd_una))
1149                 return false;
1150
1151         if (!before(start_seq, tp->undo_marker))
1152                 return true;
1153
1154         /* Too old */
1155         if (!after(end_seq, tp->undo_marker))
1156                 return false;
1157
1158         /* Undo_marker boundary crossing (overestimates a lot). Known already:
1159          *   start_seq < undo_marker and end_seq >= undo_marker.
1160          */
1161         return !before(start_seq, end_seq - tp->max_window);
1162 }
1163
1164 /* Check for lost retransmit. This superb idea is borrowed from "ratehalving".
1165  * Event "B". Later note: FACK people cheated me again 8), we have to account
1166  * for reordering! Ugly, but should help.
1167  *
1168  * Search retransmitted skbs from write_queue that were sent when snd_nxt was
1169  * less than what is now known to be received by the other end (derived from
1170  * highest SACK block). Also calculate the lowest snd_nxt among the remaining
1171  * retransmitted skbs to avoid some costly processing per ACKs.
1172  */
1173 static void tcp_mark_lost_retrans(struct sock *sk)
1174 {
1175         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1176         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1177         struct sk_buff *skb;
1178         int cnt = 0;
1179         u32 new_low_seq = tp->snd_nxt;
1180         u32 received_upto = tcp_highest_sack_seq(tp);
1181
1182         if (!tcp_is_fack(tp) || !tp->retrans_out ||
1183             !after(received_upto, tp->lost_retrans_low) ||
1184             icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
1185                 return;
1186
1187         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
1188                 u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
1189
1190                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1191                         break;
1192                 if (cnt == tp->retrans_out)
1193                         break;
1194                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1195                         continue;
1196
1197                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS))
1198                         continue;
1199
1200                 /* TODO: We would like to get rid of tcp_is_fack(tp) only
1201                  * constraint here (see above) but figuring out that at
1202                  * least tp->reordering SACK blocks reside between ack_seq
1203                  * and received_upto is not easy task to do cheaply with
1204                  * the available datastructures.
1205                  *
1206                  * Whether FACK should check here for tp->reordering segs
1207                  * in-between one could argue for either way (it would be
1208                  * rather simple to implement as we could count fack_count
1209                  * during the walk and do tp->fackets_out - fack_count).
1210                  */
1211                 if (after(received_upto, ack_seq)) {
1212                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1213                         tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
1214
1215                         tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(tp, skb);
1216                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSTRETRANSMIT);
1217                 } else {
1218                         if (before(ack_seq, new_low_seq))
1219                                 new_low_seq = ack_seq;
1220                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
1221                 }
1222         }
1223
1224         if (tp->retrans_out)
1225                 tp->lost_retrans_low = new_low_seq;
1226 }
1227
1228 static bool tcp_check_dsack(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1229                             struct tcp_sack_block_wire *sp, int num_sacks,
1230                             u32 prior_snd_una)
1231 {
1232         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1233         u32 start_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].start_seq);
1234         u32 end_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].end_seq);
1235         bool dup_sack = false;
1236
1237         if (before(start_seq_0, TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq)) {
1238                 dup_sack = true;
1239                 tcp_dsack_seen(tp);
1240                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECV);
1241         } else if (num_sacks > 1) {
1242                 u32 end_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].end_seq);
1243                 u32 start_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].start_seq);
1244
1245                 if (!after(end_seq_0, end_seq_1) &&
1246                     !before(start_seq_0, start_seq_1)) {
1247                         dup_sack = true;
1248                         tcp_dsack_seen(tp);
1249                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
1250                                         LINUX_MIB_TCPDSACKOFORECV);
1251                 }
1252         }
1253
1254         /* D-SACK for already forgotten data... Do dumb counting. */
1255         if (dup_sack && tp->undo_marker && tp->undo_retrans &&
1256             !after(end_seq_0, prior_snd_una) &&
1257             after(end_seq_0, tp->undo_marker))
1258                 tp->undo_retrans--;
1259
1260         return dup_sack;
1261 }
1262
1263 struct tcp_sacktag_state {
1264         int reord;
1265         int fack_count;
1266         int flag;
1267 };
1268
1269 /* Check if skb is fully within the SACK block. In presence of GSO skbs,
1270  * the incoming SACK may not exactly match but we can find smaller MSS
1271  * aligned portion of it that matches. Therefore we might need to fragment
1272  * which may fail and creates some hassle (caller must handle error case
1273  * returns).
1274  *
1275  * FIXME: this could be merged to shift decision code
1276  */
1277 static int tcp_match_skb_to_sack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1278                                   u32 start_seq, u32 end_seq)
1279 {
1280         int err;
1281         bool in_sack;
1282         unsigned int pkt_len;
1283         unsigned int mss;
1284
1285         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1286                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1287
1288         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1 && !in_sack &&
1289             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq)) {
1290                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1291                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1292
1293                 if (!in_sack) {
1294                         pkt_len = start_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1295                         if (pkt_len < mss)
1296                                 pkt_len = mss;
1297                 } else {
1298                         pkt_len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1299                         if (pkt_len < mss)
1300                                 return -EINVAL;
1301                 }
1302
1303                 /* Round if necessary so that SACKs cover only full MSSes
1304                  * and/or the remaining small portion (if present)
1305                  */
1306                 if (pkt_len > mss) {
1307                         unsigned int new_len = (pkt_len / mss) * mss;
1308                         if (!in_sack && new_len < pkt_len) {
1309                                 new_len += mss;
1310                                 if (new_len > skb->len)
1311                                         return 0;
1312                         }
1313                         pkt_len = new_len;
1314                 }
1315                 err = tcp_fragment(sk, skb, pkt_len, mss);
1316                 if (err < 0)
1317                         return err;
1318         }
1319
1320         return in_sack;
1321 }
1322
1323 /* Mark the given newly-SACKed range as such, adjusting counters and hints. */
1324 static u8 tcp_sacktag_one(struct sock *sk,
1325                           struct tcp_sacktag_state *state, u8 sacked,
1326                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1327                           bool dup_sack, int pcount)
1328 {
1329         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1330         int fack_count = state->fack_count;
1331
1332         /* Account D-SACK for retransmitted packet. */
1333         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1334                 if (tp->undo_marker && tp->undo_retrans &&
1335                     after(end_seq, tp->undo_marker))
1336                         tp->undo_retrans--;
1337                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1338                         state->reord = min(fack_count, state->reord);
1339         }
1340
1341         /* Nothing to do; acked frame is about to be dropped (was ACKed). */
1342         if (!after(end_seq, tp->snd_una))
1343                 return sacked;
1344
1345         if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
1346                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1347                         /* If the segment is not tagged as lost,
1348                          * we do not clear RETRANS, believing
1349                          * that retransmission is still in flight.
1350                          */
1351                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1352                                 sacked &= ~(TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS);
1353                                 tp->lost_out -= pcount;
1354                                 tp->retrans_out -= pcount;
1355                         }
1356                 } else {
1357                         if (!(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1358                                 /* New sack for not retransmitted frame,
1359                                  * which was in hole. It is reordering.
1360                                  */
1361                                 if (before(start_seq,
1362                                            tcp_highest_sack_seq(tp)))
1363                                         state->reord = min(fack_count,
1364                                                            state->reord);
1365
1366                                 /* SACK enhanced F-RTO (RFC4138; Appendix B) */
1367                                 if (!after(end_seq, tp->frto_highmark))
1368                                         state->flag |= FLAG_ONLY_ORIG_SACKED;
1369                         }
1370
1371                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1372                                 sacked &= ~TCPCB_LOST;
1373                                 tp->lost_out -= pcount;
1374                         }
1375                 }
1376
1377                 sacked |= TCPCB_SACKED_ACKED;
1378                 state->flag |= FLAG_DATA_SACKED;
1379                 tp->sacked_out += pcount;
1380
1381                 fack_count += pcount;
1382
1383                 /* Lost marker hint past SACKed? Tweak RFC3517 cnt */
1384                 if (!tcp_is_fack(tp) && (tp->lost_skb_hint != NULL) &&
1385                     before(start_seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq))
1386                         tp->lost_cnt_hint += pcount;
1387
1388                 if (fack_count > tp->fackets_out)
1389                         tp->fackets_out = fack_count;
1390         }
1391
1392         /* D-SACK. We can detect redundant retransmission in S|R and plain R
1393          * frames and clear it. undo_retrans is decreased above, L|R frames
1394          * are accounted above as well.
1395          */
1396         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)) {
1397                 sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1398                 tp->retrans_out -= pcount;
1399         }
1400
1401         return sacked;
1402 }
1403
1404 /* Shift newly-SACKed bytes from this skb to the immediately previous
1405  * already-SACKed sk_buff. Mark the newly-SACKed bytes as such.
1406  */
1407 static bool tcp_shifted_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1408                             struct tcp_sacktag_state *state,
1409                             unsigned int pcount, int shifted, int mss,
1410                             bool dup_sack)
1411 {
1412         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1413         struct sk_buff *prev = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
1414         u32 start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;   /* start of newly-SACKed */
1415         u32 end_seq = start_seq + shifted;      /* end of newly-SACKed */
1416
1417         BUG_ON(!pcount);
1418
1419         /* Adjust counters and hints for the newly sacked sequence
1420          * range but discard the return value since prev is already
1421          * marked. We must tag the range first because the seq
1422          * advancement below implicitly advances
1423          * tcp_highest_sack_seq() when skb is highest_sack.
1424          */
1425         tcp_sacktag_one(sk, state, TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1426                         start_seq, end_seq, dup_sack, pcount);
1427
1428         if (skb == tp->lost_skb_hint)
1429                 tp->lost_cnt_hint += pcount;
1430
1431         TCP_SKB_CB(prev)->end_seq += shifted;
1432         TCP_SKB_CB(skb)->seq += shifted;
1433
1434         skb_shinfo(prev)->gso_segs += pcount;
1435         BUG_ON(skb_shinfo(skb)->gso_segs < pcount);
1436         skb_shinfo(skb)->gso_segs -= pcount;
1437
1438         /* When we're adding to gso_segs == 1, gso_size will be zero,
1439          * in theory this shouldn't be necessary but as long as DSACK
1440          * code can come after this skb later on it's better to keep
1441          * setting gso_size to something.
1442          */
1443         if (!skb_shinfo(prev)->gso_size) {
1444                 skb_shinfo(prev)->gso_size = mss;
1445                 skb_shinfo(prev)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1446         }
1447
1448         /* CHECKME: To clear or not to clear? Mimics normal skb currently */
1449         if (skb_shinfo(skb)->gso_segs <= 1) {
1450                 skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
1451                 skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
1452         }
1453
1454         /* Difference in this won't matter, both ACKed by the same cumul. ACK */
1455         TCP_SKB_CB(prev)->sacked |= (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS);
1456
1457         if (skb->len > 0) {
1458                 BUG_ON(!tcp_skb_pcount(skb));
1459                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTED);
1460                 return false;
1461         }
1462
1463         /* Whole SKB was eaten :-) */
1464
1465         if (skb == tp->retransmit_skb_hint)
1466                 tp->retransmit_skb_hint = prev;
1467         if (skb == tp->scoreboard_skb_hint)
1468                 tp->scoreboard_skb_hint = prev;
1469         if (skb == tp->lost_skb_hint) {
1470                 tp->lost_skb_hint = prev;
1471                 tp->lost_cnt_hint -= tcp_skb_pcount(prev);
1472         }
1473
1474         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(prev)->tcp_flags;
1475         if (skb == tcp_highest_sack(sk))
1476                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1477
1478         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1479         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1480
1481         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKMERGED);
1482
1483         return true;
1484 }
1485
1486 /* I wish gso_size would have a bit more sane initialization than
1487  * something-or-zero which complicates things
1488  */
1489 static int tcp_skb_seglen(const struct sk_buff *skb)
1490 {
1491         return tcp_skb_pcount(skb) == 1 ? skb->len : tcp_skb_mss(skb);
1492 }
1493
1494 /* Shifting pages past head area doesn't work */
1495 static int skb_can_shift(const struct sk_buff *skb)
1496 {
1497         return !skb_headlen(skb) && skb_is_nonlinear(skb);
1498 }
1499
1500 /* Try collapsing SACK blocks spanning across multiple skbs to a single
1501  * skb.
1502  */
1503 static struct sk_buff *tcp_shift_skb_data(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1504                                           struct tcp_sacktag_state *state,
1505                                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1506                                           bool dup_sack)
1507 {
1508         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1509         struct sk_buff *prev;
1510         int mss;
1511         int pcount = 0;
1512         int len;
1513         int in_sack;
1514
1515         if (!sk_can_gso(sk))
1516                 goto fallback;
1517
1518         /* Normally R but no L won't result in plain S */
1519         if (!dup_sack &&
1520             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS)) == TCPCB_SACKED_RETRANS)
1521                 goto fallback;
1522         if (!skb_can_shift(skb))
1523                 goto fallback;
1524         /* This frame is about to be dropped (was ACKed). */
1525         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1526                 goto fallback;
1527
1528         /* Can only happen with delayed DSACK + discard craziness */
1529         if (unlikely(skb == tcp_write_queue_head(sk)))
1530                 goto fallback;
1531         prev = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
1532
1533         if ((TCP_SKB_CB(prev)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED)
1534                 goto fallback;
1535
1536         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1537                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1538
1539         if (in_sack) {
1540                 len = skb->len;
1541                 pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1542                 mss = tcp_skb_seglen(skb);
1543
1544                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1545                  * drop this restriction as unnecessary
1546                  */
1547                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1548                         goto fallback;
1549         } else {
1550                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq))
1551                         goto noop;
1552                 /* CHECKME: This is non-MSS split case only?, this will
1553                  * cause skipped skbs due to advancing loop btw, original
1554                  * has that feature too
1555                  */
1556                 if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1557                         goto noop;
1558
1559                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1560                 if (!in_sack) {
1561                         /* TODO: head merge to next could be attempted here
1562                          * if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end_seq)),
1563                          * though it might not be worth of the additional hassle
1564                          *
1565                          * ...we can probably just fallback to what was done
1566                          * previously. We could try merging non-SACKed ones
1567                          * as well but it probably isn't going to buy off
1568                          * because later SACKs might again split them, and
1569                          * it would make skb timestamp tracking considerably
1570                          * harder problem.
1571                          */
1572                         goto fallback;
1573                 }
1574
1575                 len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1576                 BUG_ON(len < 0);
1577                 BUG_ON(len > skb->len);
1578
1579                 /* MSS boundaries should be honoured or else pcount will
1580                  * severely break even though it makes things bit trickier.
1581                  * Optimize common case to avoid most of the divides
1582                  */
1583                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1584
1585                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1586                  * drop this restriction as unnecessary
1587                  */
1588                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1589                         goto fallback;
1590
1591                 if (len == mss) {
1592                         pcount = 1;
1593                 } else if (len < mss) {
1594                         goto noop;
1595                 } else {
1596                         pcount = len / mss;
1597                         len = pcount * mss;
1598                 }
1599         }
1600
1601         /* tcp_sacktag_one() won't SACK-tag ranges below snd_una */
1602         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->seq + len, tp->snd_una))
1603                 goto fallback;
1604
1605         if (!skb_shift(prev, skb, len))
1606                 goto fallback;
1607         if (!tcp_shifted_skb(sk, skb, state, pcount, len, mss, dup_sack))
1608                 goto out;
1609
1610         /* Hole filled allows collapsing with the next as well, this is very
1611          * useful when hole on every nth skb pattern happens
1612          */
1613         if (prev == tcp_write_queue_tail(sk))
1614                 goto out;
1615         skb = tcp_write_queue_next(sk, prev);
1616
1617         if (!skb_can_shift(skb) ||
1618             (skb == tcp_send_head(sk)) ||
1619             ((TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED) ||
1620             (mss != tcp_skb_seglen(skb)))
1621                 goto out;
1622
1623         len = skb->len;
1624         if (skb_shift(prev, skb, len)) {
1625                 pcount += tcp_skb_pcount(skb);
1626                 tcp_shifted_skb(sk, skb, state, tcp_skb_pcount(skb), len, mss, 0);
1627         }
1628
1629 out:
1630         state->fack_count += pcount;
1631         return prev;
1632
1633 noop:
1634         return skb;
1635
1636 fallback:
1637         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTFALLBACK);
1638         return NULL;
1639 }
1640
1641 static struct sk_buff *tcp_sacktag_walk(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1642                                         struct tcp_sack_block *next_dup,
1643                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1644                                         u32 start_seq, u32 end_seq,
1645                                         bool dup_sack_in)
1646 {
1647         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1648         struct sk_buff *tmp;
1649
1650         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1651                 int in_sack = 0;
1652                 bool dup_sack = dup_sack_in;
1653
1654                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1655                         break;
1656
1657                 /* queue is in-order => we can short-circuit the walk early */
1658                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq))
1659                         break;
1660
1661                 if ((next_dup != NULL) &&
1662                     before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, next_dup->end_seq)) {
1663                         in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1664                                                         next_dup->start_seq,
1665                                                         next_dup->end_seq);
1666                         if (in_sack > 0)
1667                                 dup_sack = true;
1668                 }
1669
1670                 /* skb reference here is a bit tricky to get right, since
1671                  * shifting can eat and free both this skb and the next,
1672                  * so not even _safe variant of the loop is enough.
1673                  */
1674                 if (in_sack <= 0) {
1675                         tmp = tcp_shift_skb_data(sk, skb, state,
1676                                                  start_seq, end_seq, dup_sack);
1677                         if (tmp != NULL) {
1678                                 if (tmp != skb) {
1679                                         skb = tmp;
1680                                         continue;
1681                                 }
1682
1683                                 in_sack = 0;
1684                         } else {
1685                                 in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1686                                                                 start_seq,
1687                                                                 end_seq);
1688                         }
1689                 }
1690
1691                 if (unlikely(in_sack < 0))
1692                         break;
1693
1694                 if (in_sack) {
1695                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked =
1696                                 tcp_sacktag_one(sk,
1697                                                 state,
1698                                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1699                                                 TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1700                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq,
1701                                                 dup_sack,
1702                                                 tcp_skb_pcount(skb));
1703
1704                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1705                                     tcp_highest_sack_seq(tp)))
1706                                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1707                 }
1708
1709                 state->fack_count += tcp_skb_pcount(skb);
1710         }
1711         return skb;
1712 }
1713
1714 /* Avoid all extra work that is being done by sacktag while walking in
1715  * a normal way
1716  */
1717 static struct sk_buff *tcp_sacktag_skip(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1718                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1719                                         u32 skip_to_seq)
1720 {
1721         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1722                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1723                         break;
1724
1725                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, skip_to_seq))
1726                         break;
1727
1728                 state->fack_count += tcp_skb_pcount(skb);
1729         }
1730         return skb;
1731 }
1732
1733 static struct sk_buff *tcp_maybe_skipping_dsack(struct sk_buff *skb,
1734                                                 struct sock *sk,
1735                                                 struct tcp_sack_block *next_dup,
1736                                                 struct tcp_sacktag_state *state,
1737                                                 u32 skip_to_seq)
1738 {
1739         if (next_dup == NULL)
1740                 return skb;
1741
1742         if (before(next_dup->start_seq, skip_to_seq)) {
1743                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, next_dup->start_seq);
1744                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, NULL, state,
1745                                        next_dup->start_seq, next_dup->end_seq,
1746                                        1);
1747         }
1748
1749         return skb;
1750 }
1751
1752 static int tcp_sack_cache_ok(const struct tcp_sock *tp, const struct tcp_sack_block *cache)
1753 {
1754         return cache < tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1755 }
1756
1757 static int
1758 tcp_sacktag_write_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1759                         u32 prior_snd_una)
1760 {
1761         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1762         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1763         const unsigned char *ptr = (skb_transport_header(ack_skb) +
1764                                     TCP_SKB_CB(ack_skb)->sacked);
1765         struct tcp_sack_block_wire *sp_wire = (struct tcp_sack_block_wire *)(ptr+2);
1766         struct tcp_sack_block sp[TCP_NUM_SACKS];
1767         struct tcp_sack_block *cache;
1768         struct tcp_sacktag_state state;
1769         struct sk_buff *skb;
1770         int num_sacks = min(TCP_NUM_SACKS, (ptr[1] - TCPOLEN_SACK_BASE) >> 3);
1771         int used_sacks;
1772         bool found_dup_sack = false;
1773         int i, j;
1774         int first_sack_index;
1775
1776         state.flag = 0;
1777         state.reord = tp->packets_out;
1778
1779         if (!tp->sacked_out) {
1780                 if (WARN_ON(tp->fackets_out))
1781                         tp->fackets_out = 0;
1782                 tcp_highest_sack_reset(sk);
1783         }
1784
1785         found_dup_sack = tcp_check_dsack(sk, ack_skb, sp_wire,
1786                                          num_sacks, prior_snd_una);
1787         if (found_dup_sack)
1788                 state.flag |= FLAG_DSACKING_ACK;
1789
1790         /* Eliminate too old ACKs, but take into
1791          * account more or less fresh ones, they can
1792          * contain valid SACK info.
1793          */
1794         if (before(TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq, prior_snd_una - tp->max_window))
1795                 return 0;
1796
1797         if (!tp->packets_out)
1798                 goto out;
1799
1800         used_sacks = 0;
1801         first_sack_index = 0;
1802         for (i = 0; i < num_sacks; i++) {
1803                 bool dup_sack = !i && found_dup_sack;
1804
1805                 sp[used_sacks].start_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].start_seq);
1806                 sp[used_sacks].end_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].end_seq);
1807
1808                 if (!tcp_is_sackblock_valid(tp, dup_sack,
1809                                             sp[used_sacks].start_seq,
1810                                             sp[used_sacks].end_seq)) {
1811                         int mib_idx;
1812
1813                         if (dup_sack) {
1814                                 if (!tp->undo_marker)
1815                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDNOUNDO;
1816                                 else
1817                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDOLD;
1818                         } else {
1819                                 /* Don't count olds caused by ACK reordering */
1820                                 if ((TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq != tp->snd_una) &&
1821                                     !after(sp[used_sacks].end_seq, tp->snd_una))
1822                                         continue;
1823                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKDISCARD;
1824                         }
1825
1826                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
1827                         if (i == 0)
1828                                 first_sack_index = -1;
1829                         continue;
1830                 }
1831
1832                 /* Ignore very old stuff early */
1833                 if (!after(sp[used_sacks].end_seq, prior_snd_una))
1834                         continue;
1835
1836                 used_sacks++;
1837         }
1838
1839         /* order SACK blocks to allow in order walk of the retrans queue */
1840         for (i = used_sacks - 1; i > 0; i--) {
1841                 for (j = 0; j < i; j++) {
1842                         if (after(sp[j].start_seq, sp[j + 1].start_seq)) {
1843                                 swap(sp[j], sp[j + 1]);
1844
1845                                 /* Track where the first SACK block goes to */
1846                                 if (j == first_sack_index)
1847                                         first_sack_index = j + 1;
1848                         }
1849                 }
1850         }
1851
1852         skb = tcp_write_queue_head(sk);
1853         state.fack_count = 0;
1854         i = 0;
1855
1856         if (!tp->sacked_out) {
1857                 /* It's already past, so skip checking against it */
1858                 cache = tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1859         } else {
1860                 cache = tp->recv_sack_cache;
1861                 /* Skip empty blocks in at head of the cache */
1862                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !cache->start_seq &&
1863                        !cache->end_seq)
1864                         cache++;
1865         }
1866
1867         while (i < used_sacks) {
1868                 u32 start_seq = sp[i].start_seq;
1869                 u32 end_seq = sp[i].end_seq;
1870                 bool dup_sack = (found_dup_sack && (i == first_sack_index));
1871                 struct tcp_sack_block *next_dup = NULL;
1872
1873                 if (found_dup_sack && ((i + 1) == first_sack_index))
1874                         next_dup = &sp[i + 1];
1875
1876                 /* Skip too early cached blocks */
1877                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) &&
1878                        !before(start_seq, cache->end_seq))
1879                         cache++;
1880
1881                 /* Can skip some work by looking recv_sack_cache? */
1882                 if (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !dup_sack &&
1883                     after(end_seq, cache->start_seq)) {
1884
1885                         /* Head todo? */
1886                         if (before(start_seq, cache->start_seq)) {
1887                                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, &state,
1888                                                        start_seq);
1889                                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup,
1890                                                        &state,
1891                                                        start_seq,
1892                                                        cache->start_seq,
1893                                                        dup_sack);
1894                         }
1895
1896                         /* Rest of the block already fully processed? */
1897                         if (!after(end_seq, cache->end_seq))
1898                                 goto advance_sp;
1899
1900                         skb = tcp_maybe_skipping_dsack(skb, sk, next_dup,
1901                                                        &state,
1902                                                        cache->end_seq);
1903
1904                         /* ...tail remains todo... */
1905                         if (tcp_highest_sack_seq(tp) == cache->end_seq) {
1906                                 /* ...but better entrypoint exists! */
1907                                 skb = tcp_highest_sack(sk);
1908                                 if (skb == NULL)
1909                                         break;
1910                                 state.fack_count = tp->fackets_out;
1911                                 cache++;
1912                                 goto walk;
1913                         }
1914
1915                         skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, &state, cache->end_seq);
1916                         /* Check overlap against next cached too (past this one already) */
1917                         cache++;
1918                         continue;
1919                 }
1920
1921                 if (!before(start_seq, tcp_highest_sack_seq(tp))) {
1922                         skb = tcp_highest_sack(sk);
1923                         if (skb == NULL)
1924                                 break;
1925                         state.fack_count = tp->fackets_out;
1926                 }
1927                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, &state, start_seq);
1928
1929 walk:
1930                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup, &state,
1931                                        start_seq, end_seq, dup_sack);
1932
1933 advance_sp:
1934                 /* SACK enhanced FRTO (RFC4138, Appendix B): Clearing correct
1935                  * due to in-order walk
1936                  */
1937                 if (after(end_seq, tp->frto_highmark))
1938                         state.flag &= ~FLAG_ONLY_ORIG_SACKED;
1939
1940                 i++;
1941         }
1942
1943         /* Clear the head of the cache sack blocks so we can skip it next time */
1944         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache) - used_sacks; i++) {
1945                 tp->recv_sack_cache[i].start_seq = 0;
1946                 tp->recv_sack_cache[i].end_seq = 0;
1947         }
1948         for (j = 0; j < used_sacks; j++)
1949                 tp->recv_sack_cache[i++] = sp[j];
1950
1951         tcp_mark_lost_retrans(sk);
1952
1953         tcp_verify_left_out(tp);
1954
1955         if ((state.reord < tp->fackets_out) &&
1956             ((icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) || tp->undo_marker) &&
1957             (!tp->frto_highmark || after(tp->snd_una, tp->frto_highmark)))
1958                 tcp_update_reordering(sk, tp->fackets_out - state.reord, 0);
1959
1960 out:
1961
1962 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
1963         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
1964         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
1965         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
1966         WARN_ON((int)tcp_packets_in_flight(tp) < 0);
1967 #endif
1968         return state.flag;
1969 }
1970
1971 /* Limits sacked_out so that sum with lost_out isn't ever larger than
1972  * packets_out. Returns false if sacked_out adjustement wasn't necessary.
1973  */
1974 static bool tcp_limit_reno_sacked(struct tcp_sock *tp)
1975 {
1976         u32 holes;
1977
1978         holes = max(tp->lost_out, 1U);
1979         holes = min(holes, tp->packets_out);
1980
1981         if ((tp->sacked_out + holes) > tp->packets_out) {
1982                 tp->sacked_out = tp->packets_out - holes;
1983                 return true;
1984         }
1985         return false;
1986 }
1987
1988 /* If we receive more dupacks than we expected counting segments
1989  * in assumption of absent reordering, interpret this as reordering.
1990  * The only another reason could be bug in receiver TCP.
1991  */
1992 static void tcp_check_reno_reordering(struct sock *sk, const int addend)
1993 {
1994         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1995         if (tcp_limit_reno_sacked(tp))
1996                 tcp_update_reordering(sk, tp->packets_out + addend, 0);
1997 }
1998
1999 /* Emulate SACKs for SACKless connection: account for a new dupack. */
2000
2001 static void tcp_add_reno_sack(struct sock *sk)
2002 {
2003         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2004         tp->sacked_out++;
2005         tcp_check_reno_reordering(sk, 0);
2006         tcp_verify_left_out(tp);
2007 }
2008
2009 /* Account for ACK, ACKing some data in Reno Recovery phase. */
2010
2011 static void tcp_remove_reno_sacks(struct sock *sk, int acked)
2012 {
2013         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2014
2015         if (acked > 0) {
2016                 /* One ACK acked hole. The rest eat duplicate ACKs. */
2017                 if (acked - 1 >= tp->sacked_out)
2018                         tp->sacked_out = 0;
2019                 else
2020                         tp->sacked_out -= acked - 1;
2021         }
2022         tcp_check_reno_reordering(sk, acked);
2023         tcp_verify_left_out(tp);
2024 }
2025
2026 static inline void tcp_reset_reno_sack(struct tcp_sock *tp)
2027 {
2028         tp->sacked_out = 0;
2029 }
2030
2031 static int tcp_is_sackfrto(const struct tcp_sock *tp)
2032 {
2033         return (sysctl_tcp_frto == 0x2) && !tcp_is_reno(tp);
2034 }
2035
2036 /* F-RTO can only be used if TCP has never retransmitted anything other than
2037  * head (SACK enhanced variant from Appendix B of RFC4138 is more robust here)
2038  */
2039 bool tcp_use_frto(struct sock *sk)
2040 {
2041         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2042         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2043         struct sk_buff *skb;
2044
2045         if (!sysctl_tcp_frto)
2046                 return false;
2047
2048         /* MTU probe and F-RTO won't really play nicely along currently */
2049         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
2050                 return false;
2051
2052         if (tcp_is_sackfrto(tp))
2053                 return true;
2054
2055         /* Avoid expensive walking of rexmit queue if possible */
2056         if (tp->retrans_out > 1)
2057                 return false;
2058
2059         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2060         if (tcp_skb_is_last(sk, skb))
2061                 return true;
2062         skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);    /* Skips head */
2063         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2064                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2065                         break;
2066                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS)
2067                         return false;
2068                 /* Short-circuit when first non-SACKed skb has been checked */
2069                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
2070                         break;
2071         }
2072         return true;
2073 }
2074
2075 /* RTO occurred, but do not yet enter Loss state. Instead, defer RTO
2076  * recovery a bit and use heuristics in tcp_process_frto() to detect if
2077  * the RTO was spurious. Only clear SACKED_RETRANS of the head here to
2078  * keep retrans_out counting accurate (with SACK F-RTO, other than head
2079  * may still have that bit set); TCPCB_LOST and remaining SACKED_RETRANS
2080  * bits are handled if the Loss state is really to be entered (in
2081  * tcp_enter_frto_loss).
2082  *
2083  * Do like tcp_enter_loss() would; when RTO expires the second time it
2084  * does:
2085  *  "Reduce ssthresh if it has not yet been made inside this window."
2086  */
2087 void tcp_enter_frto(struct sock *sk)
2088 {
2089         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2090         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2091         struct sk_buff *skb;
2092
2093         if ((!tp->frto_counter && icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder) ||
2094             tp->snd_una == tp->high_seq ||
2095             ((icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss || tp->frto_counter) &&
2096              !icsk->icsk_retransmits)) {
2097                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2098                 /* Our state is too optimistic in ssthresh() call because cwnd
2099                  * is not reduced until tcp_enter_frto_loss() when previous F-RTO
2100                  * recovery has not yet completed. Pattern would be this: RTO,
2101                  * Cumulative ACK, RTO (2xRTO for the same segment does not end
2102                  * up here twice).
2103                  * RFC4138 should be more specific on what to do, even though
2104                  * RTO is quite unlikely to occur after the first Cumulative ACK
2105                  * due to back-off and complexity of triggering events ...
2106                  */
2107                 if (tp->frto_counter) {
2108                         u32 stored_cwnd;
2109                         stored_cwnd = tp->snd_cwnd;
2110                         tp->snd_cwnd = 2;
2111                         tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2112                         tp->snd_cwnd = stored_cwnd;
2113                 } else {
2114                         tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2115                 }
2116                 /* ... in theory, cong.control module could do "any tricks" in
2117                  * ssthresh(), which means that ca_state, lost bits and lost_out
2118                  * counter would have to be faked before the call occurs. We
2119                  * consider that too expensive, unlikely and hacky, so modules
2120                  * using these in ssthresh() must deal these incompatibility
2121                  * issues if they receives CA_EVENT_FRTO and frto_counter != 0
2122                  */
2123                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_FRTO);
2124         }
2125
2126         tp->undo_marker = tp->snd_una;
2127         tp->undo_retrans = 0;
2128
2129         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2130         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS)
2131                 tp->undo_marker = 0;
2132         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2133                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
2134                 tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
2135         }
2136         tcp_verify_left_out(tp);
2137
2138         /* Too bad if TCP was application limited */
2139         tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd, tcp_packets_in_flight(tp) + 1);
2140
2141         /* Earlier loss recovery underway (see RFC4138; Appendix B).
2142          * The last condition is necessary at least in tp->frto_counter case.
2143          */
2144         if (tcp_is_sackfrto(tp) && (tp->frto_counter ||
2145             ((1 << icsk->icsk_ca_state) & (TCPF_CA_Recovery|TCPF_CA_Loss))) &&
2146             after(tp->high_seq, tp->snd_una)) {
2147                 tp->frto_highmark = tp->high_seq;
2148         } else {
2149                 tp->frto_highmark = tp->snd_nxt;
2150         }
2151         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Disorder);
2152         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2153         tp->frto_counter = 1;
2154 }
2155
2156 /* Enter Loss state after F-RTO was applied. Dupack arrived after RTO,
2157  * which indicates that we should follow the traditional RTO recovery,
2158  * i.e. mark everything lost and do go-back-N retransmission.
2159  */
2160 static void tcp_enter_frto_loss(struct sock *sk, int allowed_segments, int flag)
2161 {
2162         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2163         struct sk_buff *skb;
2164
2165         tp->lost_out = 0;
2166         tp->retrans_out = 0;
2167         if (tcp_is_reno(tp))
2168                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2169
2170         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2171                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2172                         break;
2173
2174                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
2175                 /*
2176                  * Count the retransmission made on RTO correctly (only when
2177                  * waiting for the first ACK and did not get it)...
2178                  */
2179                 if ((tp->frto_counter == 1) && !(flag & FLAG_DATA_ACKED)) {
2180                         /* For some reason this R-bit might get cleared? */
2181                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
2182                                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2183                         /* ...enter this if branch just for the first segment */
2184                         flag |= FLAG_DATA_ACKED;
2185                 } else {
2186                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS)
2187                                 tp->undo_marker = 0;
2188                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
2189                 }
2190
2191                 /* Marking forward transmissions that were made after RTO lost
2192                  * can cause unnecessary retransmissions in some scenarios,
2193                  * SACK blocks will mitigate that in some but not in all cases.
2194                  * We used to not mark them but it was causing break-ups with
2195                  * receivers that do only in-order receival.
2196                  *
2197                  * TODO: we could detect presence of such receiver and select
2198                  * different behavior per flow.
2199                  */
2200                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
2201                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
2202                         tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
2203                         tp->retransmit_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2204                 }
2205         }
2206         tcp_verify_left_out(tp);
2207
2208         tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + allowed_segments;
2209         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2210         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2211         tp->frto_counter = 0;
2212         tp->bytes_acked = 0;
2213
2214         tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
2215                                sysctl_tcp_reordering);
2216         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2217         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2218         TCP_ECN_queue_cwr(tp);
2219
2220         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2221 }
2222
2223 static void tcp_clear_retrans_partial(struct tcp_sock *tp)
2224 {
2225         tp->retrans_out = 0;
2226         tp->lost_out = 0;
2227
2228         tp->undo_marker = 0;
2229         tp->undo_retrans = 0;
2230 }
2231
2232 void tcp_clear_retrans(struct tcp_sock *tp)
2233 {
2234         tcp_clear_retrans_partial(tp);
2235
2236         tp->fackets_out = 0;
2237         tp->sacked_out = 0;
2238 }
2239
2240 /* Enter Loss state. If "how" is not zero, forget all SACK information
2241  * and reset tags completely, otherwise preserve SACKs. If receiver
2242  * dropped its ofo queue, we will know this due to reneging detection.
2243  */
2244 void tcp_enter_loss(struct sock *sk, int how)
2245 {
2246         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2247         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2248         struct sk_buff *skb;
2249
2250         /* Reduce ssthresh if it has not yet been made inside this window. */
2251         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder || tp->snd_una == tp->high_seq ||
2252             (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss && !icsk->icsk_retransmits)) {
2253                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2254                 tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2255                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_LOSS);
2256         }
2257         tp->snd_cwnd       = 1;
2258         tp->snd_cwnd_cnt   = 0;
2259         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2260
2261         tp->bytes_acked = 0;
2262         tcp_clear_retrans_partial(tp);
2263
2264         if (tcp_is_reno(tp))
2265                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2266
2267         if (!how) {
2268                 /* Push undo marker, if it was plain RTO and nothing
2269                  * was retransmitted. */
2270                 tp->undo_marker = tp->snd_una;
2271         } else {
2272                 tp->sacked_out = 0;
2273                 tp->fackets_out = 0;
2274         }
2275         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2276
2277         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2278                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2279                         break;
2280
2281                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS)
2282                         tp->undo_marker = 0;
2283                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= (~TCPCB_TAGBITS)|TCPCB_SACKED_ACKED;
2284                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked&TCPCB_SACKED_ACKED) || how) {
2285                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_ACKED;
2286                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
2287                         tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
2288                         tp->retransmit_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2289                 }
2290         }
2291         tcp_verify_left_out(tp);
2292
2293         tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
2294                                sysctl_tcp_reordering);
2295         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2296         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2297         TCP_ECN_queue_cwr(tp);
2298         /* Abort F-RTO algorithm if one is in progress */
2299         tp->frto_counter = 0;
2300 }
2301
2302 /* If ACK arrived pointing to a remembered SACK, it means that our
2303  * remembered SACKs do not reflect real state of receiver i.e.
2304  * receiver _host_ is heavily congested (or buggy).
2305  *
2306  * Do processing similar to RTO timeout.
2307  */
2308 static bool tcp_check_sack_reneging(struct sock *sk, int flag)
2309 {
2310         if (flag & FLAG_SACK_RENEGING) {
2311                 struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2312                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSACKRENEGING);
2313
2314                 tcp_enter_loss(sk, 1);
2315                 icsk->icsk_retransmits++;
2316                 tcp_retransmit_skb(sk, tcp_write_queue_head(sk));
2317                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2318                                           icsk->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
2319                 return true;
2320         }
2321         return false;
2322 }
2323
2324 static inline int tcp_fackets_out(const struct tcp_sock *tp)
2325 {
2326         return tcp_is_reno(tp) ? tp->sacked_out + 1 : tp->fackets_out;
2327 }
2328
2329 /* Heurestics to calculate number of duplicate ACKs. There's no dupACKs
2330  * counter when SACK is enabled (without SACK, sacked_out is used for
2331  * that purpose).
2332  *
2333  * Instead, with FACK TCP uses fackets_out that includes both SACKed
2334  * segments up to the highest received SACK block so far and holes in
2335  * between them.
2336  *
2337  * With reordering, holes may still be in flight, so RFC3517 recovery
2338  * uses pure sacked_out (total number of SACKed segments) even though
2339  * it violates the RFC that uses duplicate ACKs, often these are equal
2340  * but when e.g. out-of-window ACKs or packet duplication occurs,
2341  * they differ. Since neither occurs due to loss, TCP should really
2342  * ignore them.
2343  */
2344 static inline int tcp_dupack_heuristics(const struct tcp_sock *tp)
2345 {
2346         return tcp_is_fack(tp) ? tp->fackets_out : tp->sacked_out + 1;
2347 }
2348
2349 static bool tcp_pause_early_retransmit(struct sock *sk, int flag)
2350 {
2351         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2352         unsigned long delay;
2353
2354         /* Delay early retransmit and entering fast recovery for
2355          * max(RTT/4, 2msec) unless ack has ECE mark, no RTT samples
2356          * available, or RTO is scheduled to fire first.
2357          */
2358         if (sysctl_tcp_early_retrans < 2 || (flag & FLAG_ECE) || !tp->srtt)
2359                 return false;
2360
2361         delay = max_t(unsigned long, (tp->srtt >> 5), msecs_to_jiffies(2));
2362         if (!time_after(inet_csk(sk)->icsk_timeout, (jiffies + delay)))
2363                 return false;
2364
2365         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS, delay, TCP_RTO_MAX);
2366         tp->early_retrans_delayed = 1;
2367         return true;
2368 }
2369
2370 static inline int tcp_skb_timedout(const struct sock *sk,
2371                                    const struct sk_buff *skb)
2372 {
2373         return tcp_time_stamp - TCP_SKB_CB(skb)->when > inet_csk(sk)->icsk_rto;
2374 }
2375
2376 static inline int tcp_head_timedout(const struct sock *sk)
2377 {
2378         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2379
2380         return tp->packets_out &&
2381                tcp_skb_timedout(sk, tcp_write_queue_head(sk));
2382 }
2383
2384 /* Linux NewReno/SACK/FACK/ECN state machine.
2385  * --------------------------------------
2386  *
2387  * "Open"       Normal state, no dubious events, fast path.
2388  * "Disorder"   In all the respects it is "Open",
2389  *              but requires a bit more attention. It is entered when
2390  *              we see some SACKs or dupacks. It is split of "Open"
2391  *              mainly to move some processing from fast path to slow one.
2392  * "CWR"        CWND was reduced due to some Congestion Notification event.
2393  *              It can be ECN, ICMP source quench, local device congestion.
2394  * "Recovery"   CWND was reduced, we are fast-retransmitting.
2395  * "Loss"       CWND was reduced due to RTO timeout or SACK reneging.
2396  *
2397  * tcp_fastretrans_alert() is entered:
2398  * - each incoming ACK, if state is not "Open"
2399  * - when arrived ACK is unusual, namely:
2400  *      * SACK
2401  *      * Duplicate ACK.
2402  *      * ECN ECE.
2403  *
2404  * Counting packets in flight is pretty simple.
2405  *
2406  *      in_flight = packets_out - left_out + retrans_out
2407  *
2408  *      packets_out is SND.NXT-SND.UNA counted in packets.
2409  *
2410  *      retrans_out is number of retransmitted segments.
2411  *
2412  *      left_out is number of segments left network, but not ACKed yet.
2413  *
2414  *              left_out = sacked_out + lost_out
2415  *
2416  *     sacked_out: Packets, which arrived to receiver out of order
2417  *                 and hence not ACKed. With SACKs this number is simply
2418  *                 amount of SACKed data. Even without SACKs
2419  *                 it is easy to give pretty reliable estimate of this number,
2420  *                 counting duplicate ACKs.
2421  *
2422  *       lost_out: Packets lost by network. TCP has no explicit
2423  *                 "loss notification" feedback from network (for now).
2424  *                 It means that this number can be only _guessed_.
2425  *                 Actually, it is the heuristics to predict lossage that
2426  *                 distinguishes different algorithms.
2427  *
2428  *      F.e. after RTO, when all the queue is considered as lost,
2429  *      lost_out = packets_out and in_flight = retrans_out.
2430  *
2431  *              Essentially, we have now two algorithms counting
2432  *              lost packets.
2433  *
2434  *              FACK: It is the simplest heuristics. As soon as we decided
2435  *              that something is lost, we decide that _all_ not SACKed
2436  *              packets until the most forward SACK are lost. I.e.
2437  *              lost_out = fackets_out - sacked_out and left_out = fackets_out.
2438  *              It is absolutely correct estimate, if network does not reorder
2439  *              packets. And it loses any connection to reality when reordering
2440  *              takes place. We use FACK by default until reordering
2441  *              is suspected on the path to this destination.
2442  *
2443  *              NewReno: when Recovery is entered, we assume that one segment
2444  *              is lost (classic Reno). While we are in Recovery and
2445  *              a partial ACK arrives, we assume that one more packet
2446  *              is lost (NewReno). This heuristics are the same in NewReno
2447  *              and SACK.
2448  *
2449  *  Imagine, that's all! Forget about all this shamanism about CWND inflation
2450  *  deflation etc. CWND is real congestion window, never inflated, changes
2451  *  only according to classic VJ rules.
2452  *
2453  * Really tricky (and requiring careful tuning) part of algorithm
2454  * is hidden in functions tcp_time_to_recover() and tcp_xmit_retransmit_queue().
2455  * The first determines the moment _when_ we should reduce CWND and,
2456  * hence, slow down forward transmission. In fact, it determines the moment
2457  * when we decide that hole is caused by loss, rather than by a reorder.
2458  *
2459  * tcp_xmit_retransmit_queue() decides, _what_ we should retransmit to fill
2460  * holes, caused by lost packets.
2461  *
2462  * And the most logically complicated part of algorithm is undo
2463  * heuristics. We detect false retransmits due to both too early
2464  * fast retransmit (reordering) and underestimated RTO, analyzing
2465  * timestamps and D-SACKs. When we detect that some segments were
2466  * retransmitted by mistake and CWND reduction was wrong, we undo
2467  * window reduction and abort recovery phase. This logic is hidden
2468  * inside several functions named tcp_try_undo_<something>.
2469  */
2470
2471 /* This function decides, when we should leave Disordered state
2472  * and enter Recovery phase, reducing congestion window.
2473  *
2474  * Main question: may we further continue forward transmission
2475  * with the same cwnd?
2476  */
2477 static bool tcp_time_to_recover(struct sock *sk, int flag)
2478 {
2479         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2480         __u32 packets_out;
2481
2482         /* Do not perform any recovery during F-RTO algorithm */
2483         if (tp->frto_counter)
2484                 return false;
2485
2486         /* Trick#1: The loss is proven. */
2487         if (tp->lost_out)
2488                 return true;
2489
2490         /* Not-A-Trick#2 : Classic rule... */
2491         if (tcp_dupack_heuristics(tp) > tp->reordering)
2492                 return true;
2493
2494         /* Trick#3 : when we use RFC2988 timer restart, fast
2495          * retransmit can be triggered by timeout of queue head.
2496          */
2497         if (tcp_is_fack(tp) && tcp_head_timedout(sk))
2498                 return true;
2499
2500         /* Trick#4: It is still not OK... But will it be useful to delay
2501          * recovery more?
2502          */
2503         packets_out = tp->packets_out;
2504         if (packets_out <= tp->reordering &&
2505             tp->sacked_out >= max_t(__u32, packets_out/2, sysctl_tcp_reordering) &&
2506             !tcp_may_send_now(sk)) {
2507                 /* We have nothing to send. This connection is limited
2508                  * either by receiver window or by application.
2509                  */
2510                 return true;
2511         }
2512
2513         /* If a thin stream is detected, retransmit after first
2514          * received dupack. Employ only if SACK is supported in order
2515          * to avoid possible corner-case series of spurious retransmissions
2516          * Use only if there are no unsent data.
2517          */
2518         if ((tp->thin_dupack || sysctl_tcp_thin_dupack) &&
2519             tcp_stream_is_thin(tp) && tcp_dupack_heuristics(tp) > 1 &&
2520             tcp_is_sack(tp) && !tcp_send_head(sk))
2521                 return true;
2522
2523         /* Trick#6: TCP early retransmit, per RFC5827.  To avoid spurious
2524          * retransmissions due to small network reorderings, we implement
2525          * Mitigation A.3 in the RFC and delay the retransmission for a short
2526          * interval if appropriate.
2527          */
2528         if (tp->do_early_retrans && !tp->retrans_out && tp->sacked_out &&
2529             (tp->packets_out == (tp->sacked_out + 1) && tp->packets_out < 4) &&
2530             !tcp_may_send_now(sk))
2531                 return !tcp_pause_early_retransmit(sk, flag);
2532
2533         return false;
2534 }
2535
2536 /* New heuristics: it is possible only after we switched to restart timer
2537  * each time when something is ACKed. Hence, we can detect timed out packets
2538  * during fast retransmit without falling to slow start.
2539  *
2540  * Usefulness of this as is very questionable, since we should know which of
2541  * the segments is the next to timeout which is relatively expensive to find
2542  * in general case unless we add some data structure just for that. The
2543  * current approach certainly won't find the right one too often and when it
2544  * finally does find _something_ it usually marks large part of the window
2545  * right away (because a retransmission with a larger timestamp blocks the
2546  * loop from advancing). -ij
2547  */
2548 static void tcp_timeout_skbs(struct sock *sk)
2549 {
2550         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2551         struct sk_buff *skb;
2552
2553         if (!tcp_is_fack(tp) || !tcp_head_timedout(sk))
2554                 return;
2555
2556         skb = tp->scoreboard_skb_hint;
2557         if (tp->scoreboard_skb_hint == NULL)
2558                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2559
2560         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2561                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2562                         break;
2563                 if (!tcp_skb_timedout(sk, skb))
2564                         break;
2565
2566                 tcp_skb_mark_lost(tp, skb);
2567         }
2568
2569         tp->scoreboard_skb_hint = skb;
2570
2571         tcp_verify_left_out(tp);
2572 }
2573
2574 /* Detect loss in event "A" above by marking head of queue up as lost.
2575  * For FACK or non-SACK(Reno) senders, the first "packets" number of segments
2576  * are considered lost. For RFC3517 SACK, a segment is considered lost if it
2577  * has at least tp->reordering SACKed seqments above it; "packets" refers to
2578  * the maximum SACKed segments to pass before reaching this limit.
2579  */
2580 static void tcp_mark_head_lost(struct sock *sk, int packets, int mark_head)
2581 {
2582         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2583         struct sk_buff *skb;
2584         int cnt, oldcnt;
2585         int err;
2586         unsigned int mss;
2587         /* Use SACK to deduce losses of new sequences sent during recovery */
2588         const u32 loss_high = tcp_is_sack(tp) ?  tp->snd_nxt : tp->high_seq;
2589
2590         WARN_ON(packets > tp->packets_out);
2591         if (tp->lost_skb_hint) {
2592                 skb = tp->lost_skb_hint;
2593                 cnt = tp->lost_cnt_hint;
2594                 /* Head already handled? */
2595                 if (mark_head && skb != tcp_write_queue_head(sk))
2596                         return;
2597         } else {
2598                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2599                 cnt = 0;
2600         }
2601
2602         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2603                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2604                         break;
2605                 /* TODO: do this better */
2606                 /* this is not the most efficient way to do this... */
2607                 tp->lost_skb_hint = skb;
2608                 tp->lost_cnt_hint = cnt;
2609
2610                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, loss_high))
2611                         break;
2612
2613                 oldcnt = cnt;
2614                 if (tcp_is_fack(tp) || tcp_is_reno(tp) ||
2615                     (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
2616                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
2617
2618                 if (cnt > packets) {
2619                         if ((tcp_is_sack(tp) && !tcp_is_fack(tp)) ||
2620                             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) ||
2621                             (oldcnt >= packets))
2622                                 break;
2623
2624                         mss = skb_shinfo(skb)->gso_size;
2625                         err = tcp_fragment(sk, skb, (packets - oldcnt) * mss, mss);
2626                         if (err < 0)
2627                                 break;
2628                         cnt = packets;
2629                 }
2630
2631                 tcp_skb_mark_lost(tp, skb);
2632
2633                 if (mark_head)
2634                         break;
2635         }
2636         tcp_verify_left_out(tp);
2637 }
2638
2639 /* Account newly detected lost packet(s) */
2640
2641 static void tcp_update_scoreboard(struct sock *sk, int fast_rexmit)
2642 {
2643         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2644
2645         if (tcp_is_reno(tp)) {
2646                 tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2647         } else if (tcp_is_fack(tp)) {
2648                 int lost = tp->fackets_out - tp->reordering;
2649                 if (lost <= 0)
2650                         lost = 1;
2651                 tcp_mark_head_lost(sk, lost, 0);
2652         } else {
2653                 int sacked_upto = tp->sacked_out - tp->reordering;
2654                 if (sacked_upto >= 0)
2655                         tcp_mark_head_lost(sk, sacked_upto, 0);
2656                 else if (fast_rexmit)
2657                         tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2658         }
2659
2660         tcp_timeout_skbs(sk);
2661 }
2662
2663 /* CWND moderation, preventing bursts due to too big ACKs
2664  * in dubious situations.
2665  */
2666 static inline void tcp_moderate_cwnd(struct tcp_sock *tp)
2667 {
2668         tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd,
2669                            tcp_packets_in_flight(tp) + tcp_max_burst(tp));
2670         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2671 }
2672
2673 /* Lower bound on congestion window is slow start threshold
2674  * unless congestion avoidance choice decides to overide it.
2675  */
2676 static inline u32 tcp_cwnd_min(const struct sock *sk)
2677 {
2678         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
2679
2680         return ca_ops->min_cwnd ? ca_ops->min_cwnd(sk) : tcp_sk(sk)->snd_ssthresh;
2681 }
2682
2683 /* Decrease cwnd each second ack. */
2684 static void tcp_cwnd_down(struct sock *sk, int flag)
2685 {
2686         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2687         int decr = tp->snd_cwnd_cnt + 1;
2688
2689         if ((flag & (FLAG_ANY_PROGRESS | FLAG_DSACKING_ACK)) ||
2690             (tcp_is_reno(tp) && !(flag & FLAG_NOT_DUP))) {
2691                 tp->snd_cwnd_cnt = decr & 1;
2692                 decr >>= 1;
2693
2694                 if (decr && tp->snd_cwnd > tcp_cwnd_min(sk))
2695                         tp->snd_cwnd -= decr;
2696
2697                 tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd, tcp_packets_in_flight(tp) + 1);
2698                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2699         }
2700 }
2701
2702 /* Nothing was retransmitted or returned timestamp is less
2703  * than timestamp of the first retransmission.
2704  */
2705 static inline int tcp_packet_delayed(const struct tcp_sock *tp)
2706 {
2707         return !tp->retrans_stamp ||
2708                 (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2709                  before(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp));
2710 }
2711
2712 /* Undo procedures. */
2713
2714 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
2715 static void DBGUNDO(struct sock *sk, const char *msg)
2716 {
2717         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2718         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
2719
2720         if (sk->sk_family == AF_INET) {
2721                 pr_debug("Undo %s %pI4/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2722                          msg,
2723                          &inet->inet_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2724                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2725                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2726                          tp->packets_out);
2727         }
2728 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
2729         else if (sk->sk_family == AF_INET6) {
2730                 struct ipv6_pinfo *np = inet6_sk(sk);
2731                 pr_debug("Undo %s %pI6/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2732                          msg,
2733                          &np->daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2734                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2735                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2736                          tp->packets_out);
2737         }
2738 #endif
2739 }
2740 #else
2741 #define DBGUNDO(x...) do { } while (0)
2742 #endif
2743
2744 static void tcp_undo_cwr(struct sock *sk, const bool undo_ssthresh)
2745 {
2746         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2747
2748         if (tp->prior_ssthresh) {
2749                 const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2750
2751                 if (icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd)
2752                         tp->snd_cwnd = icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd(sk);
2753                 else
2754                         tp->snd_cwnd = max(tp->snd_cwnd, tp->snd_ssthresh << 1);
2755
2756                 if (undo_ssthresh && tp->prior_ssthresh > tp->snd_ssthresh) {
2757                         tp->snd_ssthresh = tp->prior_ssthresh;
2758                         TCP_ECN_withdraw_cwr(tp);
2759                 }
2760         } else {
2761                 tp->snd_cwnd = max(tp->snd_cwnd, tp->snd_ssthresh);
2762         }
2763         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2764 }
2765
2766 static inline int tcp_may_undo(const struct tcp_sock *tp)
2767 {
2768         return tp->undo_marker && (!tp->undo_retrans || tcp_packet_delayed(tp));
2769 }
2770
2771 /* People celebrate: "We love our President!" */
2772 static bool tcp_try_undo_recovery(struct sock *sk)
2773 {
2774         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2775
2776         if (tcp_may_undo(tp)) {
2777                 int mib_idx;
2778
2779                 /* Happy end! We did not retransmit anything
2780                  * or our original transmission succeeded.
2781                  */
2782                 DBGUNDO(sk, inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss ? "loss" : "retrans");
2783                 tcp_undo_cwr(sk, true);
2784                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
2785                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO;
2786                 else
2787                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFULLUNDO;
2788
2789                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2790                 tp->undo_marker = 0;
2791         }
2792         if (tp->snd_una == tp->high_seq && tcp_is_reno(tp)) {
2793                 /* Hold old state until something *above* high_seq
2794                  * is ACKed. For Reno it is MUST to prevent false
2795                  * fast retransmits (RFC2582). SACK TCP is safe. */
2796                 tcp_moderate_cwnd(tp);
2797                 return true;
2798         }
2799         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2800         return false;
2801 }
2802
2803 /* Try to undo cwnd reduction, because D-SACKs acked all retransmitted data */
2804 static void tcp_try_undo_dsack(struct sock *sk)
2805 {
2806         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2807
2808         if (tp->undo_marker && !tp->undo_retrans) {
2809                 DBGUNDO(sk, "D-SACK");
2810                 tcp_undo_cwr(sk, true);
2811                 tp->undo_marker = 0;
2812                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKUNDO);
2813         }
2814 }
2815
2816 /* We can clear retrans_stamp when there are no retransmissions in the
2817  * window. It would seem that it is trivially available for us in
2818  * tp->retrans_out, however, that kind of assumptions doesn't consider
2819  * what will happen if errors occur when sending retransmission for the
2820  * second time. ...It could the that such segment has only
2821  * TCPCB_EVER_RETRANS set at the present time. It seems that checking
2822  * the head skb is enough except for some reneging corner cases that
2823  * are not worth the effort.
2824  *
2825  * Main reason for all this complexity is the fact that connection dying
2826  * time now depends on the validity of the retrans_stamp, in particular,
2827  * that successive retransmissions of a segment must not advance
2828  * retrans_stamp under any conditions.
2829  */
2830 static bool tcp_any_retrans_done(const struct sock *sk)
2831 {
2832         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2833         struct sk_buff *skb;
2834
2835         if (tp->retrans_out)
2836                 return true;
2837
2838         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2839         if (unlikely(skb && TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS))
2840                 return true;
2841
2842         return false;
2843 }
2844
2845 /* Undo during fast recovery after partial ACK. */
2846
2847 static int tcp_try_undo_partial(struct sock *sk, int acked)
2848 {
2849         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2850         /* Partial ACK arrived. Force Hoe's retransmit. */
2851         int failed = tcp_is_reno(tp) || (tcp_fackets_out(tp) > tp->reordering);
2852
2853         if (tcp_may_undo(tp)) {
2854                 /* Plain luck! Hole if filled with delayed
2855                  * packet, rather than with a retransmit.
2856                  */
2857                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2858                         tp->retrans_stamp = 0;
2859
2860                 tcp_update_reordering(sk, tcp_fackets_out(tp) + acked, 1);
2861
2862                 DBGUNDO(sk, "Hoe");
2863                 tcp_undo_cwr(sk, false);
2864                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPARTIALUNDO);
2865
2866                 /* So... Do not make Hoe's retransmit yet.
2867                  * If the first packet was delayed, the rest
2868                  * ones are most probably delayed as well.
2869                  */
2870                 failed = 0;
2871         }
2872         return failed;
2873 }
2874
2875 /* Undo during loss recovery after partial ACK. */
2876 static bool tcp_try_undo_loss(struct sock *sk)
2877 {
2878         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2879
2880         if (tcp_may_undo(tp)) {
2881                 struct sk_buff *skb;
2882                 tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2883                         if (skb == tcp_send_head(sk))
2884                                 break;
2885                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
2886                 }
2887
2888                 tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2889
2890                 DBGUNDO(sk, "partial loss");
2891                 tp->lost_out = 0;
2892                 tcp_undo_cwr(sk, true);
2893                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO);
2894                 inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2895                 tp->undo_marker = 0;
2896                 if (tcp_is_sack(tp))
2897                         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2898                 return true;
2899         }
2900         return false;
2901 }
2902
2903 static inline void tcp_complete_cwr(struct sock *sk)
2904 {
2905         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2906
2907         /* Do not moderate cwnd if it's already undone in cwr or recovery. */
2908         if (tp->undo_marker) {
2909                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_CWR) {
2910                         tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd, tp->snd_ssthresh);
2911                         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2912                 } else if (tp->snd_ssthresh < TCP_INFINITE_SSTHRESH) {
2913                         /* PRR algorithm. */
2914                         tp->snd_cwnd = tp->snd_ssthresh;
2915                         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2916                 }
2917         }
2918         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_COMPLETE_CWR);
2919 }
2920
2921 static void tcp_try_keep_open(struct sock *sk)
2922 {
2923         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2924         int state = TCP_CA_Open;
2925
2926         if (tcp_left_out(tp) || tcp_any_retrans_done(sk))
2927                 state = TCP_CA_Disorder;
2928
2929         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != state) {
2930                 tcp_set_ca_state(sk, state);
2931                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2932         }
2933 }
2934
2935 static void tcp_try_to_open(struct sock *sk, int flag)
2936 {
2937         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2938
2939         tcp_verify_left_out(tp);
2940
2941         if (!tp->frto_counter && !tcp_any_retrans_done(sk))
2942                 tp->retrans_stamp = 0;
2943
2944         if (flag & FLAG_ECE)
2945                 tcp_enter_cwr(sk, 1);
2946
2947         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR) {
2948                 tcp_try_keep_open(sk);
2949                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
2950                         tcp_moderate_cwnd(tp);
2951         } else {
2952                 tcp_cwnd_down(sk, flag);
2953         }
2954 }
2955
2956 static void tcp_mtup_probe_failed(struct sock *sk)
2957 {
2958         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2959
2960         icsk->icsk_mtup.search_high = icsk->icsk_mtup.probe_size - 1;
2961         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2962 }
2963
2964 static void tcp_mtup_probe_success(struct sock *sk)
2965 {
2966         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2967         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2968
2969         /* FIXME: breaks with very large cwnd */
2970         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2971         tp->snd_cwnd = tp->snd_cwnd *
2972                        tcp_mss_to_mtu(sk, tp->mss_cache) /
2973                        icsk->icsk_mtup.probe_size;
2974         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2975         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2976         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2977
2978         icsk->icsk_mtup.search_low = icsk->icsk_mtup.probe_size;
2979         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2980         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
2981 }
2982
2983 /* Do a simple retransmit without using the backoff mechanisms in
2984  * tcp_timer. This is used for path mtu discovery.
2985  * The socket is already locked here.
2986  */
2987 void tcp_simple_retransmit(struct sock *sk)
2988 {
2989         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2990         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2991         struct sk_buff *skb;
2992         unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
2993         u32 prior_lost = tp->lost_out;
2994
2995         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2996                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2997                         break;
2998                 if (tcp_skb_seglen(skb) > mss &&
2999                     !(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
3000                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
3001                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
3002                                 tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
3003                         }
3004                         tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(tp, skb);
3005                 }
3006         }
3007
3008         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
3009
3010         if (prior_lost == tp->lost_out)
3011                 return;
3012
3013         if (tcp_is_reno(tp))
3014                 tcp_limit_reno_sacked(tp);
3015
3016         tcp_verify_left_out(tp);
3017
3018         /* Don't muck with the congestion window here.
3019          * Reason is that we do not increase amount of _data_
3020          * in network, but units changed and effective
3021          * cwnd/ssthresh really reduced now.
3022          */
3023         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) {
3024                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
3025                 tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
3026                 tp->prior_ssthresh = 0;
3027                 tp->undo_marker = 0;
3028                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
3029         }
3030         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3031 }
3032 EXPORT_SYMBOL(tcp_simple_retransmit);
3033
3034 /* This function implements the PRR algorithm, specifcally the PRR-SSRB
3035  * (proportional rate reduction with slow start reduction bound) as described in
3036  * http://www.ietf.org/id/draft-mathis-tcpm-proportional-rate-reduction-01.txt.
3037  * It computes the number of packets to send (sndcnt) based on packets newly
3038  * delivered:
3039  *   1) If the packets in flight is larger than ssthresh, PRR spreads the
3040  *      cwnd reductions across a full RTT.
3041  *   2) If packets in flight is lower than ssthresh (such as due to excess
3042  *      losses and/or application stalls), do not perform any further cwnd
3043  *      reductions, but instead slow start up to ssthresh.
3044  */
3045 static void tcp_update_cwnd_in_recovery(struct sock *sk, int newly_acked_sacked,
3046                                         int fast_rexmit, int flag)
3047 {
3048         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3049         int sndcnt = 0;
3050         int delta = tp->snd_ssthresh - tcp_packets_in_flight(tp);
3051
3052         if (tcp_packets_in_flight(tp) > tp->snd_ssthresh) {
3053                 u64 dividend = (u64)tp->snd_ssthresh * tp->prr_delivered +
3054                                tp->prior_cwnd - 1;
3055                 sndcnt = div_u64(dividend, tp->prior_cwnd) - tp->prr_out;
3056         } else {
3057                 sndcnt = min_t(int, delta,
3058                                max_t(int, tp->prr_delivered - tp->prr_out,
3059                                      newly_acked_sacked) + 1);
3060         }
3061
3062         sndcnt = max(sndcnt, (fast_rexmit ? 1 : 0));
3063         tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + sndcnt;
3064 }
3065
3066 static void tcp_enter_recovery(struct sock *sk, bool ece_ack)
3067 {
3068         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3069         int mib_idx;
3070
3071         if (tcp_is_reno(tp))
3072                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENORECOVERY;
3073         else
3074                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKRECOVERY;
3075
3076         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
3077
3078         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
3079         tp->prior_ssthresh = 0;
3080         tp->undo_marker = tp->snd_una;
3081         tp->undo_retrans = tp->retrans_out;
3082
3083         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
3084                 if (!ece_ack)
3085                         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
3086                 tp->snd_ssthresh = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
3087                 TCP_ECN_queue_cwr(tp);
3088         }
3089
3090         tp->bytes_acked = 0;
3091         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
3092         tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
3093         tp->prr_delivered = 0;
3094         tp->prr_out = 0;
3095         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Recovery);
3096 }
3097
3098 /* Process an event, which can update packets-in-flight not trivially.
3099  * Main goal of this function is to calculate new estimate for left_out,
3100  * taking into account both packets sitting in receiver's buffer and
3101  * packets lost by network.
3102  *
3103  * Besides that it does CWND reduction, when packet loss is detected
3104  * and changes state of machine.
3105  *
3106  * It does _not_ decide what to send, it is made in function
3107  * tcp_xmit_retransmit_queue().
3108  */
3109 static void tcp_fastretrans_alert(struct sock *sk, int pkts_acked,
3110                                   int newly_acked_sacked, bool is_dupack,
3111                                   int flag)
3112 {
3113         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3114         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3115         int do_lost = is_dupack || ((flag & FLAG_DATA_SACKED) &&
3116                                     (tcp_fackets_out(tp) > tp->reordering));
3117         int fast_rexmit = 0;
3118
3119         if (WARN_ON(!tp->packets_out && tp->sacked_out))
3120                 tp->sacked_out = 0;
3121         if (WARN_ON(!tp->sacked_out && tp->fackets_out))
3122                 tp->fackets_out = 0;
3123
3124         /* Now state machine starts.
3125          * A. ECE, hence prohibit cwnd undoing, the reduction is required. */
3126         if (flag & FLAG_ECE)
3127                 tp->prior_ssthresh = 0;
3128
3129         /* B. In all the states check for reneging SACKs. */
3130         if (tcp_check_sack_reneging(sk, flag))
3131                 return;
3132
3133         /* C. Check consistency of the current state. */
3134         tcp_verify_left_out(tp);
3135
3136         /* D. Check state exit conditions. State can be terminated
3137          *    when high_seq is ACKed. */
3138         if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open) {
3139                 WARN_ON(tp->retrans_out != 0);
3140                 tp->retrans_stamp = 0;
3141         } else if (!before(tp->snd_una, tp->high_seq)) {
3142                 switch (icsk->icsk_ca_state) {
3143                 case TCP_CA_Loss:
3144                         icsk->icsk_retransmits = 0;
3145                         if (tcp_try_undo_recovery(sk))
3146                                 return;
3147                         break;
3148
3149                 case TCP_CA_CWR:
3150                         /* CWR is to be held something *above* high_seq
3151                          * is ACKed for CWR bit to reach receiver. */
3152                         if (tp->snd_una != tp->high_seq) {
3153                                 tcp_complete_cwr(sk);
3154                                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
3155                         }
3156                         break;
3157
3158                 case TCP_CA_Recovery:
3159                         if (tcp_is_reno(tp))
3160                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
3161                         if (tcp_try_undo_recovery(sk))
3162                                 return;
3163                         tcp_complete_cwr(sk);
3164                         break;
3165                 }
3166         }
3167
3168         /* E. Process state. */
3169         switch (icsk->icsk_ca_state) {
3170         case TCP_CA_Recovery:
3171                 if (!(flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) {
3172                         if (tcp_is_reno(tp) && is_dupack)
3173                                 tcp_add_reno_sack(sk);
3174                 } else
3175                         do_lost = tcp_try_undo_partial(sk, pkts_acked);
3176                 break;
3177         case TCP_CA_Loss:
3178                 if (flag & FLAG_DATA_ACKED)
3179                         icsk->icsk_retransmits = 0;
3180                 if (tcp_is_reno(tp) && flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
3181                         tcp_reset_reno_sack(tp);
3182                 if (!tcp_try_undo_loss(sk)) {
3183                         tcp_moderate_cwnd(tp);
3184                         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3185                         return;
3186                 }
3187                 if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
3188                         return;
3189                 /* Loss is undone; fall through to processing in Open state. */
3190         default:
3191                 if (tcp_is_reno(tp)) {
3192                         if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
3193                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
3194                         if (is_dupack)
3195                                 tcp_add_reno_sack(sk);
3196                 }
3197
3198                 if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder)
3199                         tcp_try_undo_dsack(sk);
3200
3201                 if (!tcp_time_to_recover(sk, flag)) {
3202                         tcp_try_to_open(sk, flag);
3203                         return;
3204                 }
3205
3206                 /* MTU probe failure: don't reduce cwnd */
3207                 if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR &&
3208                     icsk->icsk_mtup.probe_size &&
3209                     tp->snd_una == tp->mtu_probe.probe_seq_start) {
3210                         tcp_mtup_probe_failed(sk);
3211                         /* Restores the reduction we did in tcp_mtup_probe() */
3212                         tp->snd_cwnd++;
3213                         tcp_simple_retransmit(sk);
3214                         return;
3215                 }
3216
3217                 /* Otherwise enter Recovery state */
3218                 tcp_enter_recovery(sk, (flag & FLAG_ECE));
3219                 fast_rexmit = 1;
3220         }
3221
3222         if (do_lost || (tcp_is_fack(tp) && tcp_head_timedout(sk)))
3223                 tcp_update_scoreboard(sk, fast_rexmit);
3224         tp->prr_delivered += newly_acked_sacked;
3225         tcp_update_cwnd_in_recovery(sk, newly_acked_sacked, fast_rexmit, flag);
3226         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3227 }
3228
3229 void tcp_valid_rtt_meas(struct sock *sk, u32 seq_rtt)
3230 {
3231         tcp_rtt_estimator(sk, seq_rtt);
3232         tcp_set_rto(sk);
3233         inet_csk(sk)->icsk_backoff = 0;
3234 }
3235 EXPORT_SYMBOL(tcp_valid_rtt_meas);
3236
3237 /* Read draft-ietf-tcplw-high-performance before mucking
3238  * with this code. (Supersedes RFC1323)
3239  */
3240 static void tcp_ack_saw_tstamp(struct sock *sk, int flag)
3241 {
3242         /* RTTM Rule: A TSecr value received in a segment is used to
3243          * update the averaged RTT measurement only if the segment
3244          * acknowledges some new data, i.e., only if it advances the
3245          * left edge of the send window.
3246          *
3247          * See draft-ietf-tcplw-high-performance-00, section 3.3.
3248          * 1998/04/10 Andrey V. Savochkin <saw@msu.ru>
3249          *
3250          * Changed: reset backoff as soon as we see the first valid sample.
3251          * If we do not, we get strongly overestimated rto. With timestamps
3252          * samples are accepted even from very old segments: f.e., when rtt=1
3253          * increases to 8, we retransmit 5 times and after 8 seconds delayed
3254          * answer arrives rto becomes 120 seconds! If at least one of segments
3255          * in window is lost... Voila.                          --ANK (010210)
3256          */
3257         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3258
3259         tcp_valid_rtt_meas(sk, tcp_time_stamp - tp->rx_opt.rcv_tsecr);
3260 }
3261
3262 static void tcp_ack_no_tstamp(struct sock *sk, u32 seq_rtt, int flag)
3263 {
3264         /* We don't have a timestamp. Can only use
3265          * packets that are not retransmitted to determine
3266          * rtt estimates. Also, we must not reset the
3267          * backoff for rto until we get a non-retransmitted
3268          * packet. This allows us to deal with a situation
3269          * where the network delay has increased suddenly.
3270          * I.e. Karn's algorithm. (SIGCOMM '87, p5.)
3271          */
3272
3273         if (flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)
3274                 return;
3275
3276         tcp_valid_rtt_meas(sk, seq_rtt);
3277 }
3278
3279 static inline void tcp_ack_update_rtt(struct sock *sk, const int flag,
3280                                       const s32 seq_rtt)
3281 {
3282         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3283         /* Note that peer MAY send zero echo. In this case it is ignored. (rfc1323) */
3284         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
3285                 tcp_ack_saw_tstamp(sk, flag);
3286         else if (seq_rtt >= 0)
3287                 tcp_ack_no_tstamp(sk, seq_rtt, flag);
3288 }
3289
3290 static void tcp_cong_avoid(struct sock *sk, u32 ack, u32 in_flight)
3291 {
3292         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3293         icsk->icsk_ca_ops->cong_avoid(sk, ack, in_flight);
3294         tcp_sk(sk)->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
3295 }
3296
3297 /* Restart timer after forward progress on connection.
3298  * RFC2988 recommends to restart timer to now+rto.
3299  */
3300 void tcp_rearm_rto(struct sock *sk)
3301 {
3302         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3303
3304         if (!tp->packets_out) {
3305                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS);
3306         } else {
3307                 u32 rto = inet_csk(sk)->icsk_rto;
3308                 /* Offset the time elapsed after installing regular RTO */
3309                 if (tp->early_retrans_delayed) {
3310                         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_head(sk);
3311                         const u32 rto_time_stamp = TCP_SKB_CB(skb)->when + rto;
3312                         s32 delta = (s32)(rto_time_stamp - tcp_time_stamp);
3313                         /* delta may not be positive if the socket is locked
3314                          * when the delayed ER timer fires and is rescheduled.
3315                          */
3316                         if (delta > 0)
3317                                 rto = delta;
3318                 }
3319                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS, rto,
3320                                           TCP_RTO_MAX);
3321         }
3322         tp->early_retrans_delayed = 0;
3323 }
3324
3325 /* This function is called when the delayed ER timer fires. TCP enters
3326  * fast recovery and performs fast-retransmit.
3327  */
3328 void tcp_resume_early_retransmit(struct sock *sk)
3329 {
3330         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3331
3332         tcp_rearm_rto(sk);
3333
3334         /* Stop if ER is disabled after the delayed ER timer is scheduled */
3335         if (!tp->do_early_retrans)
3336                 return;
3337
3338         tcp_enter_recovery(sk, false);
3339         tcp_update_scoreboard(sk, 1);
3340         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3341 }
3342
3343 /* If we get here, the whole TSO packet has not been acked. */
3344 static u32 tcp_tso_acked(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3345 {
3346         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3347         u32 packets_acked;
3348
3349         BUG_ON(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una));
3350
3351         packets_acked = tcp_skb_pcount(skb);
3352         if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3353                 return 0;
3354         packets_acked -= tcp_skb_pcount(skb);
3355
3356         if (packets_acked) {
3357                 BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) == 0);
3358                 BUG_ON(!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq));
3359         }
3360
3361         return packets_acked;
3362 }
3363
3364 /* Remove acknowledged frames from the retransmission queue. If our packet
3365  * is before the ack sequence we can discard it as it's confirmed to have
3366  * arrived at the other end.
3367  */
3368 static int tcp_clean_rtx_queue(struct sock *sk, int prior_fackets,
3369                                u32 prior_snd_una)
3370 {
3371         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3372         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3373         struct sk_buff *skb;
3374         u32 now = tcp_time_stamp;
3375         int fully_acked = true;
3376         int flag = 0;
3377         u32 pkts_acked = 0;
3378         u32 reord = tp->packets_out;
3379         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
3380         s32 seq_rtt = -1;
3381         s32 ca_seq_rtt = -1;
3382         ktime_t last_ackt = net_invalid_timestamp();
3383
3384         while ((skb = tcp_write_queue_head(sk)) && skb != tcp_send_head(sk)) {
3385                 struct tcp_skb_cb *scb = TCP_SKB_CB(skb);
3386                 u32 acked_pcount;
3387                 u8 sacked = scb->sacked;
3388
3389                 /* Determine how many packets and what bytes were acked, tso and else */
3390                 if (after(scb->end_seq, tp->snd_una)) {
3391                         if (tcp_skb_pcount(skb) == 1 ||
3392                             !after(tp->snd_una, scb->seq))
3393                                 break;
3394
3395                         acked_pcount = tcp_tso_acked(sk, skb);
3396                         if (!acked_pcount)
3397                                 break;
3398
3399                         fully_acked = false;
3400                 } else {
3401                         acked_pcount = tcp_skb_pcount(skb);
3402                 }
3403
3404                 if (sacked & TCPCB_RETRANS) {
3405                         if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
3406                                 tp->retrans_out -= acked_pcount;
3407                         flag |= FLAG_RETRANS_DATA_ACKED;
3408                         ca_seq_rtt = -1;
3409                         seq_rtt = -1;
3410                         if ((flag & FLAG_DATA_ACKED) || (acked_pcount > 1))
3411                                 flag |= FLAG_NONHEAD_RETRANS_ACKED;
3412                 } else {
3413                         ca_seq_rtt = now - scb->when;
3414                         last_ackt = skb->tstamp;
3415                         if (seq_rtt < 0) {
3416                                 seq_rtt = ca_seq_rtt;
3417                         }
3418                         if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
3419                                 reord = min(pkts_acked, reord);
3420                 }
3421
3422                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
3423                         tp->sacked_out -= acked_pcount;
3424                 if (sacked & TCPCB_LOST)
3425                         tp->lost_out -= acked_pcount;
3426
3427                 tp->packets_out -= acked_pcount;
3428                 pkts_acked += acked_pcount;
3429
3430                 /* Initial outgoing SYN's get put onto the write_queue
3431                  * just like anything else we transmit.  It is not
3432                  * true data, and if we misinform our callers that
3433                  * this ACK acks real data, we will erroneously exit
3434                  * connection startup slow start one packet too
3435                  * quickly.  This is severely frowned upon behavior.
3436                  */
3437                 if (!(scb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3438                         flag |= FLAG_DATA_ACKED;
3439                 } else {
3440                         flag |= FLAG_SYN_ACKED;
3441                         tp->retrans_stamp = 0;
3442                 }
3443
3444                 if (!fully_acked)
3445                         break;
3446
3447                 tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
3448                 sk_wmem_free_skb(sk, skb);
3449                 tp->scoreboard_skb_hint = NULL;
3450                 if (skb == tp->retransmit_skb_hint)
3451                         tp->retransmit_skb_hint = NULL;
3452                 if (skb == tp->lost_skb_hint)
3453                         tp->lost_skb_hint = NULL;
3454         }
3455
3456         if (likely(between(tp->snd_up, prior_snd_una, tp->snd_una)))
3457                 tp->snd_up = tp->snd_una;
3458
3459         if (skb && (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
3460                 flag |= FLAG_SACK_RENEGING;
3461
3462         if (flag & FLAG_ACKED) {
3463                 const struct tcp_congestion_ops *ca_ops
3464                         = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
3465
3466                 if (unlikely(icsk->icsk_mtup.probe_size &&
3467                              !after(tp->mtu_probe.probe_seq_end, tp->snd_una))) {
3468                         tcp_mtup_probe_success(sk);
3469                 }
3470
3471                 tcp_ack_update_rtt(sk, flag, seq_rtt);
3472                 tcp_rearm_rto(sk);
3473
3474                 if (tcp_is_reno(tp)) {
3475                         tcp_remove_reno_sacks(sk, pkts_acked);
3476                 } else {
3477                         int delta;
3478
3479                         /* Non-retransmitted hole got filled? That's reordering */
3480                         if (reord < prior_fackets)
3481                                 tcp_update_reordering(sk, tp->fackets_out - reord, 0);
3482
3483                         delta = tcp_is_fack(tp) ? pkts_acked :
3484                                                   prior_sacked - tp->sacked_out;
3485                         tp->lost_cnt_hint -= min(tp->lost_cnt_hint, delta);
3486                 }
3487
3488                 tp->fackets_out -= min(pkts_acked, tp->fackets_out);
3489
3490                 if (ca_ops->pkts_acked) {
3491                         s32 rtt_us = -1;
3492
3493                         /* Is the ACK triggering packet unambiguous? */
3494                         if (!(flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)) {
3495                                 /* High resolution needed and available? */
3496                                 if (ca_ops->flags & TCP_CONG_RTT_STAMP &&
3497                                     !ktime_equal(last_ackt,
3498                                                  net_invalid_timestamp()))
3499                                         rtt_us = ktime_us_delta(ktime_get_real(),
3500                                                                 last_ackt);
3501                                 else if (ca_seq_rtt >= 0)
3502                                         rtt_us = jiffies_to_usecs(ca_seq_rtt);
3503                         }
3504
3505                         ca_ops->pkts_acked(sk, pkts_acked, rtt_us);
3506                 }
3507         }
3508
3509 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3510         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
3511         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
3512         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
3513         if (!tp->packets_out && tcp_is_sack(tp)) {
3514                 icsk = inet_csk(sk);
3515                 if (tp->lost_out) {
3516                         pr_debug("Leak l=%u %d\n",
3517                                  tp->lost_out, icsk->icsk_ca_state);
3518                         tp->lost_out = 0;
3519                 }
3520                 if (tp->sacked_out) {
3521                         pr_debug("Leak s=%u %d\n",
3522                                  tp->sacked_out, icsk->icsk_ca_state);
3523                         tp->sacked_out = 0;
3524                 }
3525                 if (tp->retrans_out) {
3526                         pr_debug("Leak r=%u %d\n",
3527                                  tp->retrans_out, icsk->icsk_ca_state);
3528                         tp->retrans_out = 0;
3529                 }
3530         }
3531 #endif
3532         return flag;
3533 }
3534
3535 static void tcp_ack_probe(struct sock *sk)
3536 {
3537         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3538         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3539
3540         /* Was it a usable window open? */
3541
3542         if (!after(TCP_SKB_CB(tcp_send_head(sk))->end_seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3543                 icsk->icsk_backoff = 0;
3544                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0);
3545                 /* Socket must be waked up by subsequent tcp_data_snd_check().
3546                  * This function is not for random using!
3547                  */
3548         } else {
3549                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3550                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff, TCP_RTO_MAX),
3551                                           TCP_RTO_MAX);
3552         }
3553 }
3554
3555 static inline int tcp_ack_is_dubious(const struct sock *sk, const int flag)
3556 {
3557         return !(flag & FLAG_NOT_DUP) || (flag & FLAG_CA_ALERT) ||
3558                 inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open;
3559 }
3560
3561 static inline int tcp_may_raise_cwnd(const struct sock *sk, const int flag)
3562 {
3563         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3564         return (!(flag & FLAG_ECE) || tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh) &&
3565                 !((1 << inet_csk(sk)->icsk_ca_state) & (TCPF_CA_Recovery | TCPF_CA_CWR));
3566 }
3567
3568 /* Check that window update is acceptable.
3569  * The function assumes that snd_una<=ack<=snd_next.
3570  */
3571 static inline int tcp_may_update_window(const struct tcp_sock *tp,
3572                                         const u32 ack, const u32 ack_seq,
3573                                         const u32 nwin)
3574 {
3575         return  after(ack, tp->snd_una) ||
3576                 after(ack_seq, tp->snd_wl1) ||
3577                 (ack_seq == tp->snd_wl1 && nwin > tp->snd_wnd);
3578 }
3579
3580 /* Update our send window.
3581  *
3582  * Window update algorithm, described in RFC793/RFC1122 (used in linux-2.2
3583  * and in FreeBSD. NetBSD's one is even worse.) is wrong.
3584  */
3585 static int tcp_ack_update_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, u32 ack,
3586                                  u32 ack_seq)
3587 {
3588         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3589         int flag = 0;
3590         u32 nwin = ntohs(tcp_hdr(skb)->window);
3591
3592         if (likely(!tcp_hdr(skb)->syn))
3593                 nwin <<= tp->rx_opt.snd_wscale;
3594
3595         if (tcp_may_update_window(tp, ack, ack_seq, nwin)) {
3596                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3597                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3598
3599                 if (tp->snd_wnd != nwin) {
3600                         tp->snd_wnd = nwin;
3601
3602                         /* Note, it is the only place, where
3603                          * fast path is recovered for sending TCP.
3604                          */
3605                         tp->pred_flags = 0;
3606                         tcp_fast_path_check(sk);
3607
3608                         if (nwin > tp->max_window) {
3609                                 tp->max_window = nwin;
3610                                 tcp_sync_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie);
3611                         }
3612                 }
3613         }
3614
3615         tp->snd_una = ack;
3616
3617         return flag;
3618 }
3619
3620 /* A very conservative spurious RTO response algorithm: reduce cwnd and
3621  * continue in congestion avoidance.
3622  */
3623 static void tcp_conservative_spur_to_response(struct tcp_sock *tp)
3624 {
3625         tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd, tp->snd_ssthresh);
3626         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
3627         tp->bytes_acked = 0;
3628         TCP_ECN_queue_cwr(tp);
3629         tcp_moderate_cwnd(tp);
3630 }
3631
3632 /* A conservative spurious RTO response algorithm: reduce cwnd using
3633  * rate halving and continue in congestion avoidance.
3634  */
3635 static void tcp_ratehalving_spur_to_response(struct sock *sk)
3636 {
3637         tcp_enter_cwr(sk, 0);
3638 }
3639
3640 static void tcp_undo_spur_to_response(struct sock *sk, int flag)
3641 {
3642         if (flag & FLAG_ECE)
3643                 tcp_ratehalving_spur_to_response(sk);
3644         else
3645                 tcp_undo_cwr(sk, true);
3646 }
3647
3648 /* F-RTO spurious RTO detection algorithm (RFC4138)
3649  *
3650  * F-RTO affects during two new ACKs following RTO (well, almost, see inline
3651  * comments). State (ACK number) is kept in frto_counter. When ACK advances
3652  * window (but not to or beyond highest sequence sent before RTO):
3653  *   On First ACK,  send two new segments out.
3654  *   On Second ACK, RTO was likely spurious. Do spurious response (response
3655  *                  algorithm is not part of the F-RTO detection algorithm
3656  *                  given in RFC4138 but can be selected separately).
3657  * Otherwise (basically on duplicate ACK), RTO was (likely) caused by a loss
3658  * and TCP falls back to conventional RTO recovery. F-RTO allows overriding
3659  * of Nagle, this is done using frto_counter states 2 and 3, when a new data
3660  * segment of any size sent during F-RTO, state 2 is upgraded to 3.
3661  *
3662  * Rationale: if the RTO was spurious, new ACKs should arrive from the
3663  * original window even after we transmit two new data segments.
3664  *
3665  * SACK version:
3666  *   on first step, wait until first cumulative ACK arrives, then move to
3667  *   the second step. In second step, the next ACK decides.
3668  *
3669  * F-RTO is implemented (mainly) in four functions:
3670  *   - tcp_use_frto() is used to determine if TCP is can use F-RTO
3671  *   - tcp_enter_frto() prepares TCP state on RTO if F-RTO is used, it is
3672  *     called when tcp_use_frto() showed green light
3673  *   - tcp_process_frto() handles incoming ACKs during F-RTO algorithm
3674  *   - tcp_enter_frto_loss() is called if there is not enough evidence
3675  *     to prove that the RTO is indeed spurious. It transfers the control
3676  *     from F-RTO to the conventional RTO recovery
3677  */
3678 static bool tcp_process_frto(struct sock *sk, int flag)
3679 {
3680         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3681
3682         tcp_verify_left_out(tp);
3683
3684         /* Duplicate the behavior from Loss state (fastretrans_alert) */
3685         if (flag & FLAG_DATA_ACKED)
3686                 inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3687
3688         if ((flag & FLAG_NONHEAD_RETRANS_ACKED) ||
3689             ((tp->frto_counter >= 2) && (flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)))
3690                 tp->undo_marker = 0;
3691
3692         if (!before(tp->snd_una, tp->frto_highmark)) {
3693                 tcp_enter_frto_loss(sk, (tp->frto_counter == 1 ? 2 : 3), flag);
3694                 return true;
3695         }
3696
3697         if (!tcp_is_sackfrto(tp)) {
3698                 /* RFC4138 shortcoming in step 2; should also have case c):
3699                  * ACK isn't duplicate nor advances window, e.g., opposite dir
3700                  * data, winupdate
3701                  */
3702                 if (!(flag & FLAG_ANY_PROGRESS) && (flag & FLAG_NOT_DUP))
3703                         return true;
3704
3705                 if (!(flag & FLAG_DATA_ACKED)) {
3706                         tcp_enter_frto_loss(sk, (tp->frto_counter == 1 ? 0 : 3),
3707                                             flag);
3708                         return true;
3709                 }
3710         } else {
3711                 if (!(flag & FLAG_DATA_ACKED) && (tp->frto_counter == 1)) {
3712                         /* Prevent sending of new data. */
3713                         tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd,
3714                                            tcp_packets_in_flight(tp));
3715                         return true;
3716                 }
3717
3718                 if ((tp->frto_counter >= 2) &&
3719                     (!(flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS) ||
3720                      ((flag & FLAG_DATA_SACKED) &&
3721                       !(flag & FLAG_ONLY_ORIG_SACKED)))) {
3722                         /* RFC4138 shortcoming (see comment above) */
3723                         if (!(flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS) &&
3724                             (flag & FLAG_NOT_DUP))
3725                                 return true;
3726
3727                         tcp_enter_frto_loss(sk, 3, flag);
3728                         return true;
3729                 }
3730         }
3731
3732         if (tp->frto_counter == 1) {
3733                 /* tcp_may_send_now needs to see updated state */
3734                 tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + 2;
3735                 tp->frto_counter = 2;
3736
3737                 if (!tcp_may_send_now(sk))
3738                         tcp_enter_frto_loss(sk, 2, flag);
3739
3740                 return true;
3741         } else {
3742                 switch (sysctl_tcp_frto_response) {
3743                 case 2:
3744                         tcp_undo_spur_to_response(sk, flag);
3745                         break;
3746                 case 1:
3747                         tcp_conservative_spur_to_response(tp);
3748                         break;
3749                 default:
3750                         tcp_ratehalving_spur_to_response(sk);
3751                         break;
3752                 }
3753                 tp->frto_counter = 0;
3754                 tp->undo_marker = 0;
3755                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSPURIOUSRTOS);
3756         }
3757         return false;
3758 }
3759
3760 /* This routine deals with incoming acks, but not outgoing ones. */
3761 static int tcp_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int flag)
3762 {
3763         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3764         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3765         u32 prior_snd_una = tp->snd_una;
3766         u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3767         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3768         bool is_dupack = false;
3769         u32 prior_in_flight;
3770         u32 prior_fackets;
3771         int prior_packets;
3772         int prior_sacked = tp->sacked_out;
3773         int pkts_acked = 0;
3774         int newly_acked_sacked = 0;
3775         bool frto_cwnd = false;
3776
3777         /* If the ack is older than previous acks
3778          * then we can probably ignore it.
3779          */
3780         if (before(ack, prior_snd_una))
3781                 goto old_ack;
3782
3783         /* If the ack includes data we haven't sent yet, discard
3784          * this segment (RFC793 Section 3.9).
3785          */
3786         if (after(ack, tp->snd_nxt))
3787                 goto invalid_ack;
3788
3789         if (tp->early_retrans_delayed)
3790                 tcp_rearm_rto(sk);
3791
3792         if (after(ack, prior_snd_una))
3793                 flag |= FLAG_SND_UNA_ADVANCED;
3794
3795         if (sysctl_tcp_abc) {
3796                 if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR)
3797                         tp->bytes_acked += ack - prior_snd_una;
3798                 else if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
3799                         /* we assume just one segment left network */
3800                         tp->bytes_acked += min(ack - prior_snd_una,
3801                                                tp->mss_cache);
3802         }
3803
3804         prior_fackets = tp->fackets_out;
3805         prior_in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
3806
3807         if (!(flag & FLAG_SLOWPATH) && after(ack, prior_snd_una)) {
3808                 /* Window is constant, pure forward advance.
3809                  * No more checks are required.
3810                  * Note, we use the fact that SND.UNA>=SND.WL2.
3811                  */
3812                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3813                 tp->snd_una = ack;
3814                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3815
3816                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_FAST_ACK);
3817
3818                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPACKS);
3819         } else {
3820                 if (ack_seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
3821                         flag |= FLAG_DATA;
3822                 else
3823                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPUREACKS);
3824
3825                 flag |= tcp_ack_update_window(sk, skb, ack, ack_seq);
3826
3827                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked)
3828                         flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una);
3829
3830                 if (TCP_ECN_rcv_ecn_echo(tp, tcp_hdr(skb)))
3831                         flag |= FLAG_ECE;
3832
3833                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_SLOW_ACK);
3834         }
3835
3836         /* We passed data and got it acked, remove any soft error
3837          * log. Something worked...
3838          */
3839         sk->sk_err_soft = 0;
3840         icsk->icsk_probes_out = 0;
3841         tp->rcv_tstamp = tcp_time_stamp;
3842         prior_packets = tp->packets_out;
3843         if (!prior_packets)
3844                 goto no_queue;
3845
3846         /* See if we can take anything off of the retransmit queue. */
3847         flag |= tcp_clean_rtx_queue(sk, prior_fackets, prior_snd_una);
3848
3849         pkts_acked = prior_packets - tp->packets_out;
3850         newly_acked_sacked = (prior_packets - prior_sacked) -
3851                              (tp->packets_out - tp->sacked_out);
3852
3853         if (tp->frto_counter)
3854                 frto_cwnd = tcp_process_frto(sk, flag);
3855         /* Guarantee sacktag reordering detection against wrap-arounds */
3856         if (before(tp->frto_highmark, tp->snd_una))
3857                 tp->frto_highmark = 0;
3858
3859         if (tcp_ack_is_dubious(sk, flag)) {
3860                 /* Advance CWND, if state allows this. */
3861                 if ((flag & FLAG_DATA_ACKED) && !frto_cwnd &&
3862                     tcp_may_raise_cwnd(sk, flag))
3863                         tcp_cong_avoid(sk, ack, prior_in_flight);
3864                 is_dupack = !(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED | FLAG_NOT_DUP));
3865                 tcp_fastretrans_alert(sk, pkts_acked, newly_acked_sacked,
3866                                       is_dupack, flag);
3867         } else {
3868                 if ((flag & FLAG_DATA_ACKED) && !frto_cwnd)
3869                         tcp_cong_avoid(sk, ack, prior_in_flight);
3870         }
3871
3872         if ((flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS) || !(flag & FLAG_NOT_DUP))
3873                 dst_confirm(__sk_dst_get(sk));
3874
3875         return 1;
3876
3877 no_queue:
3878         /* If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction. */
3879         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK)
3880                 tcp_fastretrans_alert(sk, pkts_acked, newly_acked_sacked,
3881                                       is_dupack, flag);
3882         /* If this ack opens up a zero window, clear backoff.  It was
3883          * being used to time the probes, and is probably far higher than
3884          * it needs to be for normal retransmission.
3885          */
3886         if (tcp_send_head(sk))
3887                 tcp_ack_probe(sk);
3888         return 1;
3889
3890 invalid_ack:
3891         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u after %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3892         return -1;
3893
3894 old_ack:
3895         /* If data was SACKed, tag it and see if we should send more data.
3896          * If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction.
3897          */
3898         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked) {
3899                 flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una);
3900                 newly_acked_sacked = tp->sacked_out - prior_sacked;
3901                 tcp_fastretrans_alert(sk, pkts_acked, newly_acked_sacked,
3902                                       is_dupack, flag);
3903         }
3904
3905         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u before %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3906         return 0;
3907 }
3908
3909 /* Look for tcp options. Normally only called on SYN and SYNACK packets.
3910  * But, this can also be called on packets in the established flow when
3911  * the fast version below fails.
3912  */
3913 void tcp_parse_options(const struct sk_buff *skb, struct tcp_options_received *opt_rx,
3914                        const u8 **hvpp, int estab)
3915 {
3916         const unsigned char *ptr;
3917         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3918         int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr);
3919
3920         ptr = (const unsigned char *)(th + 1);
3921         opt_rx->saw_tstamp = 0;
3922
3923         while (length > 0) {
3924                 int opcode = *ptr++;
3925                 int opsize;
3926
3927                 switch (opcode) {
3928                 case TCPOPT_EOL:
3929                         return;
3930                 case TCPOPT_NOP:        /* Ref: RFC 793 section 3.1 */
3931                         length--;
3932                         continue;
3933                 default:
3934                         opsize = *ptr++;
3935                         if (opsize < 2) /* "silly options" */
3936                                 return;
3937                         if (opsize > length)
3938                                 return; /* don't parse partial options */
3939                         switch (opcode) {
3940                         case TCPOPT_MSS:
3941                                 if (opsize == TCPOLEN_MSS && th->syn && !estab) {
3942                                         u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
3943                                         if (in_mss) {
3944                                                 if (opt_rx->user_mss &&
3945                                                     opt_rx->user_mss < in_mss)
3946                                                         in_mss = opt_rx->user_mss;
3947                                                 opt_rx->mss_clamp = in_mss;
3948                                         }
3949                                 }
3950                                 break;
3951                         case TCPOPT_WINDOW:
3952                                 if (opsize == TCPOLEN_WINDOW && th->syn &&
3953                                     !estab && sysctl_tcp_window_scaling) {
3954                                         __u8 snd_wscale = *(__u8 *)ptr;
3955                                         opt_rx->wscale_ok = 1;
3956                                         if (snd_wscale > 14) {
3957                                                 net_info_ratelimited("%s: Illegal window scaling value %d >14 received\n",
3958                                                                      __func__,
3959                                                                      snd_wscale);
3960                                                 snd_wscale = 14;
3961                                         }
3962                                         opt_rx->snd_wscale = snd_wscale;
3963                                 }
3964                                 break;
3965                         case TCPOPT_TIMESTAMP:
3966                                 if ((opsize == TCPOLEN_TIMESTAMP) &&
3967                                     ((estab && opt_rx->tstamp_ok) ||
3968                                      (!estab && sysctl_tcp_timestamps))) {
3969                                         opt_rx->saw_tstamp = 1;
3970                                         opt_rx->rcv_tsval = get_unaligned_be32(ptr);
3971                                         opt_rx->rcv_tsecr = get_unaligned_be32(ptr + 4);
3972                                 }
3973                                 break;
3974                         case TCPOPT_SACK_PERM:
3975                                 if (opsize == TCPOLEN_SACK_PERM && th->syn &&
3976                                     !estab && sysctl_tcp_sack) {
3977                                         opt_rx->sack_ok = TCP_SACK_SEEN;
3978                                         tcp_sack_reset(opt_rx);
3979                                 }
3980                                 break;
3981
3982                         case TCPOPT_SACK:
3983                                 if ((opsize >= (TCPOLEN_SACK_BASE + TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)) &&
3984                                    !((opsize - TCPOLEN_SACK_BASE) % TCPOLEN_SACK_PERBLOCK) &&
3985                                    opt_rx->sack_ok) {
3986                                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = (ptr - 2) - (unsigned char *)th;
3987                                 }
3988                                 break;
3989 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3990                         case TCPOPT_MD5SIG:
3991                                 /*
3992                                  * The MD5 Hash has already been
3993                                  * checked (see tcp_v{4,6}_do_rcv()).
3994                                  */
3995                                 break;
3996 #endif
3997                         case TCPOPT_COOKIE:
3998                                 /* This option is variable length.
3999                                  */
4000                                 switch (opsize) {
4001                                 case TCPOLEN_COOKIE_BASE:
4002                                         /* not yet implemented */
4003                                         break;
4004                                 case TCPOLEN_COOKIE_PAIR:
4005                                         /* not yet implemented */
4006                                         break;
4007                                 case TCPOLEN_COOKIE_MIN+0:
4008                                 case TCPOLEN_COOKIE_MIN+2:
4009                                 case TCPOLEN_COOKIE_MIN+4:
4010                                 case TCPOLEN_COOKIE_MIN+6:
4011                                 case TCPOLEN_COOKIE_MAX:
4012                                         /* 16-bit multiple */
4013                                         opt_rx->cookie_plus = opsize;
4014                                         *hvpp = ptr;
4015                                         break;
4016                                 default:
4017                                         /* ignore option */
4018                                         break;
4019                                 }
4020                                 break;
4021                         }
4022
4023                         ptr += opsize-2;
4024                         length -= opsize;
4025                 }
4026         }
4027 }
4028 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_options);
4029
4030 static bool tcp_parse_aligned_timestamp(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
4031 {
4032         const __be32 *ptr = (const __be32 *)(th + 1);
4033
4034         if (*ptr == htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16)
4035                           | (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) | TCPOLEN_TIMESTAMP)) {
4036                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 1;
4037                 ++ptr;
4038                 tp->rx_opt.rcv_tsval = ntohl(*ptr);
4039                 ++ptr;
4040                 tp->rx_opt.rcv_tsecr = ntohl(*ptr);
4041                 return true;
4042         }
4043         return false;
4044 }
4045
4046 /* Fast parse options. This hopes to only see timestamps.
4047  * If it is wrong it falls back on tcp_parse_options().
4048  */
4049 static bool tcp_fast_parse_options(const struct sk_buff *skb,
4050                                    const struct tcphdr *th,
4051                                    struct tcp_sock *tp, const u8 **hvpp)
4052 {
4053         /* In the spirit of fast parsing, compare doff directly to constant
4054          * values.  Because equality is used, short doff can be ignored here.
4055          */
4056         if (th->doff == (sizeof(*th) / 4)) {
4057                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
4058                 return false;
4059         } else if (tp->rx_opt.tstamp_ok &&
4060                    th->doff == ((sizeof(*th) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) / 4)) {
4061                 if (tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
4062                         return true;
4063         }
4064         tcp_parse_options(skb, &tp->rx_opt, hvpp, 1);
4065         return true;
4066 }
4067
4068 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
4069 /*
4070  * Parse MD5 Signature option
4071  */
4072 const u8 *tcp_parse_md5sig_option(const struct tcphdr *th)
4073 {
4074         int length = (th->doff << 2) - sizeof(*th);
4075         const u8 *ptr = (const u8 *)(th + 1);
4076
4077         /* If the TCP option is too short, we can short cut */
4078         if (length < TCPOLEN_MD5SIG)
4079                 return NULL;
4080
4081         while (length > 0) {
4082                 int opcode = *ptr++;
4083                 int opsize;
4084
4085                 switch(opcode) {
4086                 case TCPOPT_EOL:
4087                         return NULL;
4088                 case TCPOPT_NOP:
4089                         length--;
4090                         continue;
4091                 default:
4092                         opsize = *ptr++;
4093                         if (opsize < 2 || opsize > length)
4094                                 return NULL;
4095                         if (opcode == TCPOPT_MD5SIG)
4096                                 return opsize == TCPOLEN_MD5SIG ? ptr : NULL;
4097                 }
4098                 ptr += opsize - 2;
4099                 length -= opsize;
4100         }
4101         return NULL;
4102 }
4103 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_md5sig_option);
4104 #endif
4105
4106 static inline void tcp_store_ts_recent(struct tcp_sock *tp)
4107 {
4108         tp->rx_opt.ts_recent = tp->rx_opt.rcv_tsval;
4109         tp->rx_opt.ts_recent_stamp = get_seconds();
4110 }
4111
4112 static inline void tcp_replace_ts_recent(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
4113 {
4114         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && !after(seq, tp->rcv_wup)) {
4115                 /* PAWS bug workaround wrt. ACK frames, the PAWS discard
4116                  * extra check below makes sure this can only happen
4117                  * for pure ACK frames.  -DaveM
4118                  *
4119                  * Not only, also it occurs for expired timestamps.
4120                  */
4121
4122                 if (tcp_paws_check(&tp->rx_opt, 0))
4123                         tcp_store_ts_recent(tp);
4124         }
4125 }
4126
4127 /* Sorry, PAWS as specified is broken wrt. pure-ACKs -DaveM
4128  *
4129  * It is not fatal. If this ACK does _not_ change critical state (seqs, window)
4130  * it can pass through stack. So, the following predicate verifies that
4131  * this segment is not used for anything but congestion avoidance or
4132  * fast retransmit. Moreover, we even are able to eliminate most of such
4133  * second order effects, if we apply some small "replay" window (~RTO)
4134  * to timestamp space.
4135  *
4136  * All these measures still do not guarantee that we reject wrapped ACKs
4137  * on networks with high bandwidth, when sequence space is recycled fastly,
4138  * but it guarantees that such events will be very rare and do not affect
4139  * connection seriously. This doesn't look nice, but alas, PAWS is really
4140  * buggy extension.
4141  *
4142  * [ Later note. Even worse! It is buggy for segments _with_ data. RFC
4143  * states that events when retransmit arrives after original data are rare.
4144  * It is a blatant lie. VJ forgot about fast retransmit! 8)8) It is
4145  * the biggest problem on large power networks even with minor reordering.
4146  * OK, let's give it small replay window. If peer clock is even 1hz, it is safe
4147  * up to bandwidth of 18Gigabit/sec. 8) ]
4148  */
4149
4150 static int tcp_disordered_ack(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4151 {
4152         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4153         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
4154         u32 seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4155         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
4156
4157         return (/* 1. Pure ACK with correct sequence number. */
4158                 (th->ack && seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq && seq == tp->rcv_nxt) &&
4159
4160                 /* 2. ... and duplicate ACK. */
4161                 ack == tp->snd_una &&
4162
4163                 /* 3. ... and does not update window. */
4164                 !tcp_may_update_window(tp, ack, seq, ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale) &&
4165
4166                 /* 4. ... and sits in replay window. */
4167                 (s32)(tp->rx_opt.ts_recent - tp->rx_opt.rcv_tsval) <= (inet_csk(sk)->icsk_rto * 1024) / HZ);
4168 }
4169
4170 static inline int tcp_paws_discard(const struct sock *sk,
4171                                    const struct sk_buff *skb)
4172 {
4173         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4174
4175         return !tcp_paws_check(&tp->rx_opt, TCP_PAWS_WINDOW) &&
4176                !tcp_disordered_ack(sk, skb);
4177 }
4178
4179 /* Check segment sequence number for validity.
4180  *
4181  * Segment controls are considered valid, if the segment
4182  * fits to the window after truncation to the window. Acceptability
4183  * of data (and SYN, FIN, of course) is checked separately.
4184  * See tcp_data_queue(), for example.
4185  *
4186  * Also, controls (RST is main one) are accepted using RCV.WUP instead
4187  * of RCV.NXT. Peer still did not advance his SND.UNA when we
4188  * delayed ACK, so that hisSND.UNA<=ourRCV.WUP.
4189  * (borrowed from freebsd)
4190  */
4191
4192 static inline int tcp_sequence(const struct tcp_sock *tp, u32 seq, u32 end_seq)
4193 {
4194         return  !before(end_seq, tp->rcv_wup) &&
4195                 !after(seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp));
4196 }
4197
4198 /* When we get a reset we do this. */
4199 static void tcp_reset(struct sock *sk)
4200 {
4201         /* We want the right error as BSD sees it (and indeed as we do). */
4202         switch (sk->sk_state) {
4203         case TCP_SYN_SENT:
4204                 sk->sk_err = ECONNREFUSED;
4205                 break;
4206         case TCP_CLOSE_WAIT:
4207                 sk->sk_err = EPIPE;
4208                 break;
4209         case TCP_CLOSE:
4210                 return;
4211         default:
4212                 sk->sk_err = ECONNRESET;
4213         }
4214         /* This barrier is coupled with smp_rmb() in tcp_poll() */
4215         smp_wmb();
4216
4217         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4218                 sk->sk_error_report(sk);
4219
4220         tcp_done(sk);
4221 }
4222
4223 /*
4224  *      Process the FIN bit. This now behaves as it is supposed to work
4225  *      and the FIN takes effect when it is validly part of sequence
4226  *      space. Not before when we get holes.
4227  *
4228  *      If we are ESTABLISHED, a received fin moves us to CLOSE-WAIT
4229  *      (and thence onto LAST-ACK and finally, CLOSE, we never enter
4230  *      TIME-WAIT)
4231  *
4232  *      If we are in FINWAIT-1, a received FIN indicates simultaneous
4233  *      close and we go into CLOSING (and later onto TIME-WAIT)
4234  *
4235  *      If we are in FINWAIT-2, a received FIN moves us to TIME-WAIT.
4236  */
4237 static void tcp_fin(struct sock *sk)
4238 {
4239         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4240
4241         inet_csk_schedule_ack(sk);
4242
4243         sk->sk_shutdown |= RCV_SHUTDOWN;
4244         sock_set_flag(sk, SOCK_DONE);
4245
4246         switch (sk->sk_state) {
4247         case TCP_SYN_RECV:
4248         case TCP_ESTABLISHED:
4249                 /* Move to CLOSE_WAIT */
4250                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSE_WAIT);
4251                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 1;
4252                 break;
4253
4254         case TCP_CLOSE_WAIT:
4255         case TCP_CLOSING:
4256                 /* Received a retransmission of the FIN, do
4257                  * nothing.
4258                  */
4259                 break;
4260         case TCP_LAST_ACK:
4261                 /* RFC793: Remain in the LAST-ACK state. */
4262                 break;
4263
4264         case TCP_FIN_WAIT1:
4265                 /* This case occurs when a simultaneous close
4266                  * happens, we must ack the received FIN and
4267                  * enter the CLOSING state.
4268                  */
4269                 tcp_send_ack(sk);
4270                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSING);
4271                 break;
4272         case TCP_FIN_WAIT2:
4273                 /* Received a FIN -- send ACK and enter TIME_WAIT. */
4274                 tcp_send_ack(sk);
4275                 tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
4276                 break;
4277         default:
4278                 /* Only TCP_LISTEN and TCP_CLOSE are left, in these
4279                  * cases we should never reach this piece of code.
4280                  */
4281                 pr_err("%s: Impossible, sk->sk_state=%d\n",
4282                        __func__, sk->sk_state);
4283                 break;
4284         }
4285
4286         /* It _is_ possible, that we have something out-of-order _after_ FIN.
4287          * Probably, we should reset in this case. For now drop them.
4288          */
4289         __skb_queue_purge(&tp->out_of_order_queue);
4290         if (tcp_is_sack(tp))
4291                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4292         sk_mem_reclaim(sk);
4293
4294         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
4295                 sk->sk_state_change(sk);
4296
4297                 /* Do not send POLL_HUP for half duplex close. */
4298                 if (sk->sk_shutdown == SHUTDOWN_MASK ||
4299                     sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4300                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_HUP);
4301                 else
4302                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);
4303         }
4304 }
4305
4306 static inline bool tcp_sack_extend(struct tcp_sack_block *sp, u32 seq,
4307                                   u32 end_seq)
4308 {
4309         if (!after(seq, sp->end_seq) && !after(sp->start_seq, end_seq)) {
4310                 if (before(seq, sp->start_seq))
4311                         sp->start_seq = seq;
4312                 if (after(end_seq, sp->end_seq))
4313                         sp->end_seq = end_seq;
4314                 return true;
4315         }
4316         return false;
4317 }
4318
4319 static void tcp_dsack_set(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4320 {
4321         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4322
4323         if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_dsack) {
4324                 int mib_idx;
4325
4326                 if (before(seq, tp->rcv_nxt))
4327                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOLDSENT;
4328                 else
4329                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOFOSENT;
4330
4331                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
4332
4333                 tp->rx_opt.dsack = 1;
4334                 tp->duplicate_sack[0].start_seq = seq;
4335                 tp->duplicate_sack[0].end_seq = end_seq;
4336         }
4337 }
4338
4339 static void tcp_dsack_extend(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4340 {
4341         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4342
4343         if (!tp->rx_opt.dsack)
4344                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4345         else
4346                 tcp_sack_extend(tp->duplicate_sack, seq, end_seq);
4347 }
4348
4349 static void tcp_send_dupack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4350 {
4351         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4352
4353         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
4354             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4355                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4356                 tcp_enter_quickack_mode(sk);
4357
4358                 if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_dsack) {
4359                         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4360
4361                         if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))
4362                                 end_seq = tp->rcv_nxt;
4363                         tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq);
4364                 }
4365         }
4366
4367         tcp_send_ack(sk);
4368 }
4369
4370 /* These routines update the SACK block as out-of-order packets arrive or
4371  * in-order packets close up the sequence space.
4372  */
4373 static void tcp_sack_maybe_coalesce(struct tcp_sock *tp)
4374 {
4375         int this_sack;
4376         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4377         struct tcp_sack_block *swalk = sp + 1;
4378
4379         /* See if the recent change to the first SACK eats into
4380          * or hits the sequence space of other SACK blocks, if so coalesce.
4381          */
4382         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;) {
4383                 if (tcp_sack_extend(sp, swalk->start_seq, swalk->end_seq)) {
4384                         int i;
4385
4386                         /* Zap SWALK, by moving every further SACK up by one slot.
4387                          * Decrease num_sacks.
4388                          */
4389                         tp->rx_opt.num_sacks--;
4390                         for (i = this_sack; i < tp->rx_opt.num_sacks; i++)
4391                                 sp[i] = sp[i + 1];
4392                         continue;
4393                 }
4394                 this_sack++, swalk++;
4395         }
4396 }
4397
4398 static void tcp_sack_new_ofo_skb(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4399 {
4400         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4401         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4402         int cur_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4403         int this_sack;
4404
4405         if (!cur_sacks)
4406                 goto new_sack;
4407
4408         for (this_sack = 0; this_sack < cur_sacks; this_sack++, sp++) {
4409                 if (tcp_sack_extend(sp, seq, end_seq)) {
4410                         /* Rotate this_sack to the first one. */
4411                         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4412                                 swap(*sp, *(sp - 1));
4413                         if (cur_sacks > 1)
4414                                 tcp_sack_maybe_coalesce(tp);
4415                         return;
4416                 }
4417         }
4418
4419         /* Could not find an adjacent existing SACK, build a new one,
4420          * put it at the front, and shift everyone else down.  We
4421          * always know there is at least one SACK present already here.
4422          *
4423          * If the sack array is full, forget about the last one.
4424          */
4425         if (this_sack >= TCP_NUM_SACKS) {
4426                 this_sack--;
4427                 tp->rx_opt.num_sacks--;
4428                 sp--;
4429         }
4430         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4431                 *sp = *(sp - 1);
4432
4433 new_sack:
4434         /* Build the new head SACK, and we're done. */
4435         sp->start_seq = seq;
4436         sp->end_seq = end_seq;
4437         tp->rx_opt.num_sacks++;
4438 }
4439
4440 /* RCV.NXT advances, some SACKs should be eaten. */
4441
4442 static void tcp_sack_remove(struct tcp_sock *tp)
4443 {
4444         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4445         int num_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4446         int this_sack;
4447
4448         /* Empty ofo queue, hence, all the SACKs are eaten. Clear. */
4449         if (skb_queue_empty(&tp->out_of_order_queue)) {
4450                 tp->rx_opt.num_sacks = 0;
4451                 return;
4452         }
4453
4454         for (this_sack = 0; this_sack < num_sacks;) {
4455                 /* Check if the start of the sack is covered by RCV.NXT. */
4456                 if (!before(tp->rcv_nxt, sp->start_seq)) {
4457                         int i;
4458
4459                         /* RCV.NXT must cover all the block! */
4460                         WARN_ON(before(tp->rcv_nxt, sp->end_seq));
4461
4462                         /* Zap this SACK, by moving forward any other SACKS. */
4463                         for (i=this_sack+1; i < num_sacks; i++)
4464                                 tp->selective_acks[i-1] = tp->selective_acks[i];
4465                         num_sacks--;
4466                         continue;
4467                 }
4468                 this_sack++;
4469                 sp++;
4470         }
4471         tp->rx_opt.num_sacks = num_sacks;
4472 }
4473
4474 /* This one checks to see if we can put data from the
4475  * out_of_order queue into the receive_queue.
4476  */
4477 static void tcp_ofo_queue(struct sock *sk)
4478 {
4479         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4480         __u32 dsack_high = tp->rcv_nxt;
4481         struct sk_buff *skb;
4482
4483         while ((skb = skb_peek(&tp->out_of_order_queue)) != NULL) {
4484                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
4485                         break;
4486
4487                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack_high)) {
4488                         __u32 dsack = dsack_high;
4489                         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, dsack_high))
4490                                 dsack_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4491                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack);
4492                 }
4493
4494                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
4495                         SOCK_DEBUG(sk, "ofo packet was already received\n");
4496                         __skb_unlink(skb, &tp->out_of_order_queue);
4497                         __kfree_skb(skb);
4498                         continue;
4499                 }
4500                 SOCK_DEBUG(sk, "ofo requeuing : rcv_next %X seq %X - %X\n",
4501                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4502                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4503
4504                 __skb_unlink(skb, &tp->out_of_order_queue);
4505                 __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4506                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4507                 if (tcp_hdr(skb)->fin)
4508                         tcp_fin(sk);
4509         }
4510 }
4511
4512 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk);
4513 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk);
4514
4515 static int tcp_try_rmem_schedule(struct sock *sk, unsigned int size)
4516 {
4517         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf ||
4518             !sk_rmem_schedule(sk, size)) {
4519
4520                 if (tcp_prune_queue(sk) < 0)
4521                         return -1;
4522
4523                 if (!sk_rmem_schedule(sk, size)) {
4524                         if (!tcp_prune_ofo_queue(sk))
4525                                 return -1;
4526
4527                         if (!sk_rmem_schedule(sk, size))
4528                                 return -1;
4529                 }
4530         }
4531         return 0;
4532 }
4533
4534 /**
4535  * tcp_try_coalesce - try to merge skb to prior one
4536  * @sk: socket
4537  * @to: prior buffer
4538  * @from: buffer to add in queue
4539  * @fragstolen: pointer to boolean
4540  *
4541  * Before queueing skb @from after @to, try to merge them
4542  * to reduce overall memory use and queue lengths, if cost is small.
4543  * Packets in ofo or receive queues can stay a long time.
4544  * Better try to coalesce them right now to avoid future collapses.
4545  * Returns true if caller should free @from instead of queueing it
4546  */
4547 static bool tcp_try_coalesce(struct sock *sk,
4548                              struct sk_buff *to,
4549                              struct sk_buff *from,
4550                              bool *fragstolen)
4551 {
4552         int delta;
4553
4554         *fragstolen = false;
4555
4556         if (tcp_hdr(from)->fin)
4557                 return false;
4558
4559         /* Its possible this segment overlaps with prior segment in queue */
4560         if (TCP_SKB_CB(from)->seq != TCP_SKB_CB(to)->end_seq)
4561                 return false;
4562
4563         if (!skb_try_coalesce(to, from, fragstolen, &delta))
4564                 return false;
4565
4566         atomic_add(delta, &sk->sk_rmem_alloc);
4567         sk_mem_charge(sk, delta);
4568         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOALESCE);
4569         TCP_SKB_CB(to)->end_seq = TCP_SKB_CB(from)->end_seq;
4570         TCP_SKB_CB(to)->ack_seq = TCP_SKB_CB(from)->ack_seq;
4571         return true;
4572 }
4573
4574 static void tcp_data_queue_ofo(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4575 {
4576         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4577         struct sk_buff *skb1;
4578         u32 seq, end_seq;
4579
4580         TCP_ECN_check_ce(tp, skb);
4581
4582         if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb->truesize)) {
4583                 /* TODO: should increment a counter */
4584                 __kfree_skb(skb);
4585                 return;
4586         }
4587
4588         /* Disable header prediction. */
4589         tp->pred_flags = 0;
4590         inet_csk_schedule_ack(sk);
4591
4592         SOCK_DEBUG(sk, "out of order segment: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4593                    tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4594
4595         skb1 = skb_peek_tail(&tp->out_of_order_queue);
4596         if (!skb1) {
4597                 /* Initial out of order segment, build 1 SACK. */
4598                 if (tcp_is_sack(tp)) {
4599                         tp->rx_opt.num_sacks = 1;
4600                         tp->selective_acks[0].start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4601                         tp->selective_acks[0].end_seq =
4602                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4603                 }
4604                 __skb_queue_head(&tp->out_of_order_queue, skb);
4605                 goto end;
4606         }
4607
4608         seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4609         end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4610
4611         if (seq == TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq) {
4612                 bool fragstolen;
4613
4614                 if (!tcp_try_coalesce(sk, skb1, skb, &fragstolen)) {
4615                         __skb_queue_after(&tp->out_of_order_queue, skb1, skb);
4616                 } else {
4617                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4618                         skb = NULL;
4619                 }
4620
4621                 if (!tp->rx_opt.num_sacks ||
4622                     tp->selective_acks[0].end_seq != seq)
4623                         goto add_sack;
4624
4625                 /* Common case: data arrive in order after hole. */
4626                 tp->selective_acks[0].end_seq = end_seq;
4627                 goto end;
4628         }
4629
4630         /* Find place to insert this segment. */
4631         while (1) {
4632                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb1)->seq, seq))
4633                         break;
4634                 if (skb_queue_is_first(&tp->out_of_order_queue, skb1)) {
4635                         skb1 = NULL;
4636                         break;
4637                 }
4638                 skb1 = skb_queue_prev(&tp->out_of_order_queue, skb1);
4639         }
4640
4641         /* Do skb overlap to previous one? */
4642         if (skb1 && before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4643                 if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4644                         /* All the bits are present. Drop. */
4645                         __kfree_skb(skb);
4646                         skb = NULL;
4647                         tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4648                         goto add_sack;
4649                 }
4650                 if (after(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4651                         /* Partial overlap. */
4652                         tcp_dsack_set(sk, seq,
4653                                       TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4654                 } else {
4655                         if (skb_queue_is_first(&tp->out_of_order_queue,
4656                                                skb1))
4657                                 skb1 = NULL;
4658                         else
4659                                 skb1 = skb_queue_prev(
4660                                         &tp->out_of_order_queue,
4661                                         skb1);
4662                 }
4663         }
4664         if (!skb1)
4665                 __skb_queue_head(&tp->out_of_order_queue, skb);
4666         else
4667                 __skb_queue_after(&tp->out_of_order_queue, skb1, skb);
4668
4669         /* And clean segments covered by new one as whole. */
4670         while (!skb_queue_is_last(&tp->out_of_order_queue, skb)) {
4671                 skb1 = skb_queue_next(&tp->out_of_order_queue, skb);
4672
4673                 if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4674                         break;
4675                 if (before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4676                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4677                                          end_seq);
4678                         break;
4679                 }
4680                 __skb_unlink(skb1, &tp->out_of_order_queue);
4681                 tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4682                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4683                 __kfree_skb(skb1);
4684         }
4685
4686 add_sack:
4687         if (tcp_is_sack(tp))
4688                 tcp_sack_new_ofo_skb(sk, seq, end_seq);
4689 end:
4690         if (skb)
4691                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4692 }
4693
4694 static int __must_check tcp_queue_rcv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int hdrlen,
4695                   bool *fragstolen)
4696 {
4697         int eaten;
4698         struct sk_buff *tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4699
4700         __skb_pull(skb, hdrlen);
4701         eaten = (tail &&
4702                  tcp_try_coalesce(sk, tail, skb, fragstolen)) ? 1 : 0;
4703         tcp_sk(sk)->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4704         if (!eaten) {
4705                 __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4706                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4707         }
4708         return eaten;
4709 }
4710
4711 int tcp_send_rcvq(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size)
4712 {
4713         struct sk_buff *skb;
4714         struct tcphdr *th;
4715         bool fragstolen;
4716
4717         if (tcp_try_rmem_schedule(sk, size + sizeof(*th)))
4718                 goto err;
4719
4720         skb = alloc_skb(size + sizeof(*th), sk->sk_allocation);
4721         if (!skb)
4722                 goto err;
4723
4724         th = (struct tcphdr *)skb_put(skb, sizeof(*th));
4725         skb_reset_transport_header(skb);
4726         memset(th, 0, sizeof(*th));
4727
4728         if (memcpy_fromiovec(skb_put(skb, size), msg->msg_iov, size))
4729                 goto err_free;
4730
4731         TCP_SKB_CB(skb)->seq = tcp_sk(sk)->rcv_nxt;
4732         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + size;
4733         TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tcp_sk(sk)->snd_una - 1;
4734
4735         if (tcp_queue_rcv(sk, skb, sizeof(*th), &fragstolen)) {
4736                 WARN_ON_ONCE(fragstolen); /* should not happen */
4737                 __kfree_skb(skb);
4738         }
4739         return size;
4740
4741 err_free:
4742         kfree_skb(skb);
4743 err:
4744         return -ENOMEM;
4745 }
4746
4747 static void tcp_data_queue(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4748 {
4749         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
4750         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4751         int eaten = -1;
4752         bool fragstolen = false;
4753
4754         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
4755                 goto drop;
4756
4757         skb_dst_drop(skb);
4758         __skb_pull(skb, th->doff * 4);
4759
4760         TCP_ECN_accept_cwr(tp, skb);
4761
4762         tp->rx_opt.dsack = 0;
4763
4764         /*  Queue data for delivery to the user.
4765          *  Packets in sequence go to the receive queue.
4766          *  Out of sequence packets to the out_of_order_queue.
4767          */
4768         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt) {
4769                 if (tcp_receive_window(tp) == 0)
4770                         goto out_of_window;
4771
4772                 /* Ok. In sequence. In window. */
4773                 if (tp->ucopy.task == current &&
4774                     tp->copied_seq == tp->rcv_nxt && tp->ucopy.len &&
4775                     sock_owned_by_user(sk) && !tp->urg_data) {
4776                         int chunk = min_t(unsigned int, skb->len,
4777                                           tp->ucopy.len);
4778
4779                         __set_current_state(TASK_RUNNING);
4780
4781                         local_bh_enable();
4782                         if (!skb_copy_datagram_iovec(skb, 0, tp->ucopy.iov, chunk)) {
4783                                 tp->ucopy.len -= chunk;
4784                                 tp->copied_seq += chunk;
4785                                 eaten = (chunk == skb->len);
4786                                 tcp_rcv_space_adjust(sk);
4787                         }
4788                         local_bh_disable();
4789                 }
4790
4791                 if (eaten <= 0) {
4792 queue_and_out:
4793                         if (eaten < 0 &&
4794                             tcp_try_rmem_schedule(sk, skb->truesize))
4795                                 goto drop;
4796
4797                         eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, 0, &fragstolen);
4798                 }
4799                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4800                 if (skb->len)
4801                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
4802                 if (th->fin)
4803                         tcp_fin(sk);
4804
4805                 if (!skb_queue_empty(&tp->out_of_order_queue)) {
4806                         tcp_ofo_queue(sk);
4807
4808                         /* RFC2581. 4.2. SHOULD send immediate ACK, when
4809                          * gap in queue is filled.
4810                          */
4811                         if (skb_queue_empty(&tp->out_of_order_queue))
4812                                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 0;
4813                 }
4814
4815                 if (tp->rx_opt.num_sacks)
4816                         tcp_sack_remove(tp);
4817
4818                 tcp_fast_path_check(sk);
4819
4820                 if (eaten > 0)
4821                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4822                 else if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4823                         sk->sk_data_ready(sk, 0);
4824                 return;
4825         }
4826
4827         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
4828                 /* A retransmit, 2nd most common case.  Force an immediate ack. */
4829                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4830                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4831
4832 out_of_window:
4833                 tcp_enter_quickack_mode(sk);
4834                 inet_csk_schedule_ack(sk);
4835 drop:
4836                 __kfree_skb(skb);
4837                 return;
4838         }
4839
4840         /* Out of window. F.e. zero window probe. */
4841         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp)))
4842                 goto out_of_window;
4843
4844         tcp_enter_quickack_mode(sk);
4845
4846         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4847                 /* Partial packet, seq < rcv_next < end_seq */
4848                 SOCK_DEBUG(sk, "partial packet: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4849                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4850                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4851
4852                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt);
4853
4854                 /* If window is closed, drop tail of packet. But after
4855                  * remembering D-SACK for its head made in previous line.
4856                  */
4857                 if (!tcp_receive_window(tp))
4858                         goto out_of_window;
4859                 goto queue_and_out;
4860         }
4861
4862         tcp_data_queue_ofo(sk, skb);
4863 }
4864
4865 static struct sk_buff *tcp_collapse_one(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4866                                         struct sk_buff_head *list)
4867 {
4868         struct sk_buff *next = NULL;
4869
4870         if (!skb_queue_is_last(list, skb))
4871                 next = skb_queue_next(list, skb);
4872
4873         __skb_unlink(skb, list);
4874         __kfree_skb(skb);
4875         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOLLAPSED);
4876
4877         return next;
4878 }
4879
4880 /* Collapse contiguous sequence of skbs head..tail with
4881  * sequence numbers start..end.
4882  *
4883  * If tail is NULL, this means until the end of the list.
4884  *
4885  * Segments with FIN/SYN are not collapsed (only because this
4886  * simplifies code)
4887  */
4888 static void
4889 tcp_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff_head *list,
4890              struct sk_buff *head, struct sk_buff *tail,
4891              u32 start, u32 end)
4892 {
4893         struct sk_buff *skb, *n;
4894         bool end_of_skbs;
4895
4896         /* First, check that queue is collapsible and find
4897          * the point where collapsing can be useful. */
4898         skb = head;
4899 restart:
4900         end_of_skbs = true;
4901         skb_queue_walk_from_safe(list, skb, n) {
4902                 if (skb == tail)
4903                         break;
4904                 /* No new bits? It is possible on ofo queue. */
4905                 if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4906                         skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list);
4907                         if (!skb)
4908                                 break;
4909                         goto restart;
4910                 }
4911
4912                 /* The first skb to collapse is:
4913                  * - not SYN/FIN and
4914                  * - bloated or contains data before "start" or
4915                  *   overlaps to the next one.
4916                  */
4917                 if (!tcp_hdr(skb)->syn && !tcp_hdr(skb)->fin &&
4918                     (tcp_win_from_space(skb->truesize) > skb->len ||
4919                      before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start))) {
4920                         end_of_skbs = false;
4921                         break;
4922                 }
4923
4924                 if (!skb_queue_is_last(list, skb)) {
4925                         struct sk_buff *next = skb_queue_next(list, skb);
4926                         if (next != tail &&
4927                             TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(next)->seq) {
4928                                 end_of_skbs = false;
4929                                 break;
4930                         }
4931                 }
4932
4933                 /* Decided to skip this, advance start seq. */
4934                 start = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4935         }
4936         if (end_of_skbs || tcp_hdr(skb)->syn || tcp_hdr(skb)->fin)
4937                 return;
4938
4939         while (before(start, end)) {
4940                 struct sk_buff *nskb;
4941                 unsigned int header = skb_headroom(skb);
4942                 int copy = SKB_MAX_ORDER(header, 0);
4943
4944                 /* Too big header? This can happen with IPv6. */
4945                 if (copy < 0)
4946                         return;
4947                 if (end - start < copy)
4948                         copy = end - start;
4949                 nskb = alloc_skb(copy + header, GFP_ATOMIC);
4950                 if (!nskb)
4951                         return;
4952
4953                 skb_set_mac_header(nskb, skb_mac_header(skb) - skb->head);
4954                 skb_set_network_header(nskb, (skb_network_header(skb) -
4955                                               skb->head));
4956                 skb_set_transport_header(nskb, (skb_transport_header(skb) -
4957                                                 skb->head));
4958                 skb_reserve(nskb, header);
4959                 memcpy(nskb->head, skb->head, header);
4960                 memcpy(nskb->cb, skb->cb, sizeof(skb->cb));
4961                 TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = start;
4962                 __skb_queue_before(list, skb, nskb);
4963                 skb_set_owner_r(nskb, sk);
4964
4965                 /* Copy data, releasing collapsed skbs. */
4966                 while (copy > 0) {
4967                         int offset = start - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4968                         int size = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - start;
4969
4970                         BUG_ON(offset < 0);
4971                         if (size > 0) {
4972                                 size = min(copy, size);
4973                                 if (skb_copy_bits(skb, offset, skb_put(nskb, size), size))
4974                                         BUG();
4975                                 TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq += size;
4976                                 copy -= size;
4977                                 start += size;
4978                         }
4979                         if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4980                                 skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list);
4981                                 if (!skb ||
4982                                     skb == tail ||
4983                                     tcp_hdr(skb)->syn ||
4984                                     tcp_hdr(skb)->fin)
4985                                         return;
4986                         }
4987                 }
4988         }
4989 }
4990
4991 /* Collapse ofo queue. Algorithm: select contiguous sequence of skbs
4992  * and tcp_collapse() them until all the queue is collapsed.
4993  */
4994 static void tcp_collapse_ofo_queue(struct sock *sk)
4995 {
4996         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4997         struct sk_buff *skb = skb_peek(&tp->out_of_order_queue);
4998         struct sk_buff *head;
4999         u32 start, end;
5000
5001         if (skb == NULL)
5002                 return;
5003
5004         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5005         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
5006         head = skb;
5007
5008         for (;;) {
5009                 struct sk_buff *next = NULL;
5010
5011                 if (!skb_queue_is_last(&tp->out_of_order_queue, skb))
5012                         next = skb_queue_next(&tp->out_of_order_queue, skb);
5013                 skb = next;
5014
5015                 /* Segment is terminated when we see gap or when
5016                  * we are at the end of all the queue. */
5017                 if (!skb ||
5018                     after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end) ||
5019                     before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start)) {
5020                         tcp_collapse(sk, &tp->out_of_order_queue,
5021                                      head, skb, start, end);
5022                         head = skb;
5023                         if (!skb)
5024                                 break;
5025                         /* Start new segment */
5026                         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5027                         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
5028                 } else {
5029                         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start))
5030                                 start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5031                         if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end))
5032                                 end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
5033                 }
5034         }
5035 }
5036
5037 /*
5038  * Purge the out-of-order queue.
5039  * Return true if queue was pruned.
5040  */
5041 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk)
5042 {
5043         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5044         bool res = false;
5045
5046         if (!skb_queue_empty(&tp->out_of_order_queue)) {
5047                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_OFOPRUNED);
5048                 __skb_queue_purge(&tp->out_of_order_queue);
5049
5050                 /* Reset SACK state.  A conforming SACK implementation will
5051                  * do the same at a timeout based retransmit.  When a connection
5052                  * is in a sad state like this, we care only about integrity
5053                  * of the connection not performance.
5054                  */
5055                 if (tp->rx_opt.sack_ok)
5056                         tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
5057                 sk_mem_reclaim(sk);
5058                 res = true;
5059         }
5060         return res;
5061 }
5062
5063 /* Reduce allocated memory if we can, trying to get
5064  * the socket within its memory limits again.
5065  *
5066  * Return less than zero if we should start dropping frames
5067  * until the socket owning process reads some of the data
5068  * to stabilize the situation.
5069  */
5070 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk)
5071 {
5072         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5073
5074         SOCK_DEBUG(sk, "prune_queue: c=%x\n", tp->copied_seq);
5075
5076         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_PRUNECALLED);
5077
5078         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) >= sk->sk_rcvbuf)
5079                 tcp_clamp_window(sk);
5080         else if (sk_under_memory_pressure(sk))
5081                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, 4U * tp->advmss);
5082
5083         tcp_collapse_ofo_queue(sk);
5084         if (!skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue))
5085                 tcp_collapse(sk, &sk->sk_receive_queue,
5086                              skb_peek(&sk->sk_receive_queue),
5087                              NULL,
5088                              tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
5089         sk_mem_reclaim(sk);
5090
5091         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5092                 return 0;
5093
5094         /* Collapsing did not help, destructive actions follow.
5095          * This must not ever occur. */
5096
5097         tcp_prune_ofo_queue(sk);
5098
5099         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
5100                 return 0;
5101
5102         /* If we are really being abused, tell the caller to silently
5103          * drop receive data on the floor.  It will get retransmitted
5104          * and hopefully then we'll have sufficient space.
5105          */
5106         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_RCVPRUNED);
5107
5108         /* Massive buffer overcommit. */
5109         tp->pred_flags = 0;
5110         return -1;
5111 }
5112
5113 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
5114  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
5115  * and if application hit its sndbuf limit recently.
5116  */
5117 void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
5118 {
5119         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5120
5121         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
5122             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
5123                 /* Limited by application or receiver window. */
5124                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
5125                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
5126                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
5127                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
5128                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
5129                 }
5130                 tp->snd_cwnd_used = 0;
5131         }
5132         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
5133 }
5134
5135 static bool tcp_should_expand_sndbuf(const struct sock *sk)
5136 {
5137         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5138
5139         /* If the user specified a specific send buffer setting, do
5140          * not modify it.
5141          */
5142         if (sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK)
5143                 return false;
5144
5145         /* If we are under global TCP memory pressure, do not expand.  */
5146         if (sk_under_memory_pressure(sk))
5147                 return false;
5148
5149         /* If we are under soft global TCP memory pressure, do not expand.  */
5150         if (sk_memory_allocated(sk) >= sk_prot_mem_limits(sk, 0))
5151                 return false;
5152
5153         /* If we filled the congestion window, do not expand.  */
5154         if (tp->packets_out >= tp->snd_cwnd)
5155                 return false;
5156
5157         return true;
5158 }
5159
5160 /* When incoming ACK allowed to free some skb from write_queue,
5161  * we remember this event in flag SOCK_QUEUE_SHRUNK and wake up socket
5162  * on the exit from tcp input handler.
5163  *
5164  * PROBLEM: sndbuf expansion does not work well with largesend.
5165  */
5166 static void tcp_new_space(struct sock *sk)
5167 {
5168         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5169
5170         if (tcp_should_expand_sndbuf(sk)) {
5171                 int sndmem = SKB_TRUESIZE(max_t(u32,
5172                                                 tp->rx_opt.mss_clamp,
5173                                                 tp->mss_cache) +
5174                                           MAX_TCP_HEADER);
5175                 int demanded = max_t(unsigned int, tp->snd_cwnd,
5176                                      tp->reordering + 1);
5177                 sndmem *= 2 * demanded;
5178                 if (sndmem > sk->sk_sndbuf)
5179                         sk->sk_sndbuf = min(sndmem, sysctl_tcp_wmem[2]);
5180                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
5181         }
5182
5183         sk->sk_write_space(sk);
5184 }
5185
5186 static void tcp_check_space(struct sock *sk)
5187 {
5188         if (sock_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK)) {
5189                 sock_reset_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
5190                 if (sk->sk_socket &&
5191                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags))
5192                         tcp_new_space(sk);
5193         }
5194 }
5195
5196 static inline void tcp_data_snd_check(struct sock *sk)
5197 {
5198         tcp_push_pending_frames(sk);
5199         tcp_check_space(sk);
5200 }
5201
5202 /*
5203  * Check if sending an ack is needed.
5204  */
5205 static void __tcp_ack_snd_check(struct sock *sk, int ofo_possible)
5206 {
5207         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5208
5209             /* More than one full frame received... */
5210         if (((tp->rcv_nxt - tp->rcv_wup) > inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss &&
5211              /* ... and right edge of window advances far enough.
5212               * (tcp_recvmsg() will send ACK otherwise). Or...
5213               */
5214              __tcp_select_window(sk) >= tp->rcv_wnd) ||
5215             /* We ACK each frame or... */
5216             tcp_in_quickack_mode(sk) ||
5217             /* We have out of order data. */
5218             (ofo_possible && skb_peek(&tp->out_of_order_queue))) {
5219                 /* Then ack it now */
5220                 tcp_send_ack(sk);
5221         } else {
5222                 /* Else, send delayed ack. */
5223                 tcp_send_delayed_ack(sk);
5224         }
5225 }
5226
5227 static inline void tcp_ack_snd_check(struct sock *sk)
5228 {
5229         if (!inet_csk_ack_scheduled(sk)) {
5230                 /* We sent a data segment already. */
5231                 return;
5232         }
5233         __tcp_ack_snd_check(sk, 1);
5234 }
5235
5236 /*
5237  *      This routine is only called when we have urgent data
5238  *      signaled. Its the 'slow' part of tcp_urg. It could be
5239  *      moved inline now as tcp_urg is only called from one
5240  *      place. We handle URGent data wrong. We have to - as
5241  *      BSD still doesn't use the correction from RFC961.
5242  *      For 1003.1g we should support a new option TCP_STDURG to permit
5243  *      either form (or just set the sysctl tcp_stdurg).
5244  */
5245
5246 static void tcp_check_urg(struct sock *sk, const struct tcphdr *th)
5247 {
5248         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5249         u32 ptr = ntohs(th->urg_ptr);
5250
5251         if (ptr && !sysctl_tcp_stdurg)
5252                 ptr--;
5253         ptr += ntohl(th->seq);
5254
5255         /* Ignore urgent data that we've already seen and read. */
5256         if (after(tp->copied_seq, ptr))
5257                 return;
5258
5259         /* Do not replay urg ptr.
5260          *
5261          * NOTE: interesting situation not covered by specs.
5262          * Misbehaving sender may send urg ptr, pointing to segment,
5263          * which we already have in ofo queue. We are not able to fetch
5264          * such data and will stay in TCP_URG_NOTYET until will be eaten
5265          * by recvmsg(). Seems, we are not obliged to handle such wicked
5266          * situations. But it is worth to think about possibility of some
5267          * DoSes using some hypothetical application level deadlock.
5268          */
5269         if (before(ptr, tp->rcv_nxt))
5270                 return;
5271
5272         /* Do we already have a newer (or duplicate) urgent pointer? */
5273         if (tp->urg_data && !after(ptr, tp->urg_seq))
5274                 return;
5275
5276         /* Tell the world about our new urgent pointer. */
5277         sk_send_sigurg(sk);
5278
5279         /* We may be adding urgent data when the last byte read was
5280          * urgent. To do this requires some care. We cannot just ignore
5281          * tp->copied_seq since we would read the last urgent byte again
5282          * as data, nor can we alter copied_seq until this data arrives
5283          * or we break the semantics of SIOCATMARK (and thus sockatmark())
5284          *
5285          * NOTE. Double Dutch. Rendering to plain English: author of comment
5286          * above did something sort of  send("A", MSG_OOB); send("B", MSG_OOB);
5287          * and expect that both A and B disappear from stream. This is _wrong_.
5288          * Though this happens in BSD with high probability, this is occasional.
5289          * Any application relying on this is buggy. Note also, that fix "works"
5290          * only in this artificial test. Insert some normal data between A and B and we will
5291          * decline of BSD again. Verdict: it is better to remove to trap
5292          * buggy users.
5293          */
5294         if (tp->urg_seq == tp->copied_seq && tp->urg_data &&
5295             !sock_flag(sk, SOCK_URGINLINE) && tp->copied_seq != tp->rcv_nxt) {
5296                 struct sk_buff *skb = skb_peek(&sk->sk_receive_queue);
5297                 tp->copied_seq++;
5298                 if (skb && !before(tp->copied_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5299                         __skb_unlink(skb, &sk->sk_receive_queue);
5300                         __kfree_skb(skb);
5301                 }
5302         }
5303
5304         tp->urg_data = TCP_URG_NOTYET;
5305         tp->urg_seq = ptr;
5306
5307         /* Disable header prediction. */
5308         tp->pred_flags = 0;
5309 }
5310
5311 /* This is the 'fast' part of urgent handling. */
5312 static void tcp_urg(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, const struct tcphdr *th)
5313 {
5314         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5315
5316         /* Check if we get a new urgent pointer - normally not. */
5317         if (th->urg)
5318                 tcp_check_urg(sk, th);
5319
5320         /* Do we wait for any urgent data? - normally not... */
5321         if (tp->urg_data == TCP_URG_NOTYET) {
5322                 u32 ptr = tp->urg_seq - ntohl(th->seq) + (th->doff * 4) -
5323                           th->syn;
5324
5325                 /* Is the urgent pointer pointing into this packet? */
5326                 if (ptr < skb->len) {
5327                         u8 tmp;
5328                         if (skb_copy_bits(skb, ptr, &tmp, 1))
5329                                 BUG();
5330                         tp->urg_data = TCP_URG_VALID | tmp;
5331                         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
5332                                 sk->sk_data_ready(sk, 0);
5333                 }
5334         }
5335 }
5336
5337 static int tcp_copy_to_iovec(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int hlen)
5338 {
5339         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5340         int chunk = skb->len - hlen;
5341         int err;
5342
5343         local_bh_enable();
5344         if (skb_csum_unnecessary(skb))
5345                 err = skb_copy_datagram_iovec(skb, hlen, tp->ucopy.iov, chunk);
5346         else
5347                 err = skb_copy_and_csum_datagram_iovec(skb, hlen,
5348                                                        tp->ucopy.iov);
5349
5350         if (!err) {
5351                 tp->ucopy.len -= chunk;
5352                 tp->copied_seq += chunk;
5353                 tcp_rcv_space_adjust(sk);
5354         }
5355
5356         local_bh_disable();
5357         return err;
5358 }
5359
5360 static __sum16 __tcp_checksum_complete_user(struct sock *sk,
5361                                             struct sk_buff *skb)
5362 {
5363         __sum16 result;
5364
5365         if (sock_owned_by_user(sk)) {
5366                 local_bh_enable();
5367                 result = __tcp_checksum_complete(skb);
5368                 local_bh_disable();
5369         } else {
5370                 result = __tcp_checksum_complete(skb);
5371         }
5372         return result;
5373 }
5374
5375 static inline int tcp_checksum_complete_user(struct sock *sk,
5376                                              struct sk_buff *skb)
5377 {
5378         return !skb_csum_unnecessary(skb) &&
5379                __tcp_checksum_complete_user(sk, skb);
5380 }
5381
5382 #ifdef CONFIG_NET_DMA
5383 static bool tcp_dma_try_early_copy(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5384                                   int hlen)
5385 {
5386         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5387         int chunk = skb->len - hlen;
5388         int dma_cookie;
5389         bool copied_early = false;
5390
5391         if (tp->ucopy.wakeup)
5392                 return false;
5393
5394         if (!tp->ucopy.dma_chan && tp->ucopy.pinned_list)
5395                 tp->ucopy.dma_chan = net_dma_find_channel();
5396
5397         if (tp->ucopy.dma_chan && skb_csum_unnecessary(skb)) {
5398
5399                 dma_cookie = dma_skb_copy_datagram_iovec(tp->ucopy.dma_chan,
5400                                                          skb, hlen,
5401                                                          tp->ucopy.iov, chunk,
5402                                                          tp->ucopy.pinned_list);
5403
5404                 if (dma_cookie < 0)
5405                         goto out;
5406
5407                 tp->ucopy.dma_cookie = dma_cookie;
5408                 copied_early = true;
5409
5410                 tp->ucopy.len -= chunk;
5411                 tp->copied_seq += chunk;
5412                 tcp_rcv_space_adjust(sk);
5413
5414                 if ((tp->ucopy.len == 0) ||
5415                     (tcp_flag_word(tcp_hdr(skb)) & TCP_FLAG_PSH) ||
5416                     (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > (sk->sk_rcvbuf >> 1))) {
5417                         tp->ucopy.wakeup = 1;
5418                         sk->sk_data_ready(sk, 0);
5419                 }
5420         } else if (chunk > 0) {
5421                 tp->ucopy.wakeup = 1;
5422                 sk->sk_data_ready(sk, 0);
5423         }
5424 out:
5425         return copied_early;
5426 }
5427 #endif /* CONFIG_NET_DMA */
5428
5429 /* Does PAWS and seqno based validation of an incoming segment, flags will
5430  * play significant role here.
5431  */
5432 static int tcp_validate_incoming(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5433                               const struct tcphdr *th, int syn_inerr)
5434 {
5435         const u8 *hash_location;
5436         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5437
5438         /* RFC1323: H1. Apply PAWS check first. */
5439         if (tcp_fast_parse_options(skb, th, tp, &hash_location) &&
5440             tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5441             tcp_paws_discard(sk, skb)) {
5442                 if (!th->rst) {
5443                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSESTABREJECTED);
5444                         tcp_send_dupack(sk, skb);
5445                         goto discard;
5446                 }
5447                 /* Reset is accepted even if it did not pass PAWS. */
5448         }
5449
5450         /* Step 1: check sequence number */
5451         if (!tcp_sequence(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5452                 /* RFC793, page 37: "In all states except SYN-SENT, all reset
5453                  * (RST) segments are validated by checking their SEQ-fields."
5454                  * And page 69: "If an incoming segment is not acceptable,
5455                  * an acknowledgment should be sent in reply (unless the RST
5456                  * bit is set, if so drop the segment and return)".
5457                  */
5458                 if (!th->rst)
5459                         tcp_send_dupack(sk, skb);
5460                 goto discard;
5461         }
5462
5463         /* Step 2: check RST bit */
5464         if (th->rst) {
5465                 tcp_reset(sk);
5466                 goto discard;
5467         }
5468
5469         /* ts_recent update must be made after we are sure that the packet
5470          * is in window.
5471          */
5472         tcp_replace_ts_recent(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5473
5474         /* step 3: check security and precedence [ignored] */
5475
5476         /* step 4: Check for a SYN in window. */
5477         if (th->syn && !before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
5478                 if (syn_inerr)
5479                         TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5480                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONSYN);
5481                 tcp_reset(sk);
5482                 return -1;
5483         }
5484
5485         return 1;
5486
5487 discard:
5488         __kfree_skb(skb);
5489         return 0;
5490 }
5491
5492 /*
5493  *      TCP receive function for the ESTABLISHED state.
5494  *
5495  *      It is split into a fast path and a slow path. The fast path is
5496  *      disabled when:
5497  *      - A zero window was announced from us - zero window probing
5498  *        is only handled properly in the slow path.
5499  *      - Out of order segments arrived.
5500  *      - Urgent data is expected.
5501  *      - There is no buffer space left
5502  *      - Unexpected TCP flags/window values/header lengths are received
5503  *        (detected by checking the TCP header against pred_flags)
5504  *      - Data is sent in both directions. Fast path only supports pure senders
5505  *        or pure receivers (this means either the sequence number or the ack
5506  *        value must stay constant)
5507  *      - Unexpected TCP option.
5508  *
5509  *      When these conditions are not satisfied it drops into a standard
5510  *      receive procedure patterned after RFC793 to handle all cases.
5511  *      The first three cases are guaranteed by proper pred_flags setting,
5512  *      the rest is checked inline. Fast processing is turned on in
5513  *      tcp_data_queue when everything is OK.
5514  */
5515 int tcp_rcv_established(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5516                         const struct tcphdr *th, unsigned int len)
5517 {
5518         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5519         int res;
5520
5521         /*
5522          *      Header prediction.
5523          *      The code loosely follows the one in the famous
5524          *      "30 instruction TCP receive" Van Jacobson mail.
5525          *
5526          *      Van's trick is to deposit buffers into socket queue
5527          *      on a device interrupt, to call tcp_recv function
5528          *      on the receive process context and checksum and copy
5529          *      the buffer to user space. smart...
5530          *
5531          *      Our current scheme is not silly either but we take the
5532          *      extra cost of the net_bh soft interrupt processing...
5533          *      We do checksum and copy also but from device to kernel.
5534          */
5535
5536         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5537
5538         /*      pred_flags is 0xS?10 << 16 + snd_wnd
5539          *      if header_prediction is to be made
5540          *      'S' will always be tp->tcp_header_len >> 2
5541          *      '?' will be 0 for the fast path, otherwise pred_flags is 0 to
5542          *  turn it off (when there are holes in the receive
5543          *       space for instance)
5544          *      PSH flag is ignored.
5545          */
5546
5547         if ((tcp_flag_word(th) & TCP_HP_BITS) == tp->pred_flags &&
5548             TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt &&
5549             !after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt)) {
5550                 int tcp_header_len = tp->tcp_header_len;
5551
5552                 /* Timestamp header prediction: tcp_header_len
5553                  * is automatically equal to th->doff*4 due to pred_flags
5554                  * match.
5555                  */
5556
5557                 /* Check timestamp */
5558                 if (tcp_header_len == sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) {
5559                         /* No? Slow path! */
5560                         if (!tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
5561                                 goto slow_path;
5562
5563                         /* If PAWS failed, check it more carefully in slow path */
5564                         if ((s32)(tp->rx_opt.rcv_tsval - tp->rx_opt.ts_recent) < 0)
5565                                 goto slow_path;
5566
5567                         /* DO NOT update ts_recent here, if checksum fails
5568                          * and timestamp was corrupted part, it will result
5569                          * in a hung connection since we will drop all
5570                          * future packets due to the PAWS test.
5571                          */
5572                 }
5573
5574                 if (len <= tcp_header_len) {
5575                         /* Bulk data transfer: sender */
5576                         if (len == tcp_header_len) {
5577                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5578                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5579                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5580                                  */
5581                                 if (tcp_header_len ==
5582                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5583                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5584                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5585
5586                                 /* We know that such packets are checksummed
5587                                  * on entry.
5588                                  */
5589                                 tcp_ack(sk, skb, 0);
5590                                 __kfree_skb(skb);
5591                                 tcp_data_snd_check(sk);
5592                                 return 0;
5593                         } else { /* Header too small */
5594                                 TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5595                                 goto discard;
5596                         }
5597                 } else {
5598                         int eaten = 0;
5599                         int copied_early = 0;
5600                         bool fragstolen = false;
5601
5602                         if (tp->copied_seq == tp->rcv_nxt &&
5603                             len - tcp_header_len <= tp->ucopy.len) {
5604 #ifdef CONFIG_NET_DMA
5605                                 if (tcp_dma_try_early_copy(sk, skb, tcp_header_len)) {
5606                                         copied_early = 1;
5607                                         eaten = 1;
5608                                 }
5609 #endif
5610                                 if (tp->ucopy.task == current &&
5611                                     sock_owned_by_user(sk) && !copied_early) {
5612                                         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5613
5614                                         if (!tcp_copy_to_iovec(sk, skb, tcp_header_len))
5615                                                 eaten = 1;
5616                                 }
5617                                 if (eaten) {
5618                                         /* Predicted packet is in window by definition.
5619                                          * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5620                                          * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5621                                          */
5622                                         if (tcp_header_len ==
5623                                             (sizeof(struct tcphdr) +
5624                                              TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5625                                             tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5626                                                 tcp_store_ts_recent(tp);
5627
5628                                         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5629
5630                                         __skb_pull(skb, tcp_header_len);
5631                                         tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
5632                                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITSTOUSER);
5633                                 }
5634                                 if (copied_early)
5635                                         tcp_cleanup_rbuf(sk, skb->len);
5636                         }
5637                         if (!eaten) {
5638                                 if (tcp_checksum_complete_user(sk, skb))
5639                                         goto csum_error;
5640
5641                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5642                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5643                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5644                                  */
5645                                 if (tcp_header_len ==
5646                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5647                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5648                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5649
5650                                 tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5651
5652                                 if ((int)skb->truesize > sk->sk_forward_alloc)
5653                                         goto step5;
5654
5655                                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITS);
5656
5657                                 /* Bulk data transfer: receiver */
5658                                 eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, tcp_header_len,
5659                                                       &fragstolen);
5660                         }
5661
5662                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
5663
5664                         if (TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq != tp->snd_una) {
5665                                 /* Well, only one small jumplet in fast path... */
5666                                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_DATA);
5667                                 tcp_data_snd_check(sk);
5668                                 if (!inet_csk_ack_scheduled(sk))
5669                                         goto no_ack;
5670                         }
5671
5672                         if (!copied_early || tp->rcv_nxt != tp->rcv_wup)
5673                                 __tcp_ack_snd_check(sk, 0);
5674 no_ack:
5675 #ifdef CONFIG_NET_DMA
5676                         if (copied_early)
5677                                 __skb_queue_tail(&sk->sk_async_wait_queue, skb);
5678                         else
5679 #endif
5680                         if (eaten)
5681                                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
5682                         else
5683                                 sk->sk_data_ready(sk, 0);
5684                         return 0;
5685                 }
5686         }
5687
5688 slow_path:
5689         if (len < (th->doff << 2) || tcp_checksum_complete_user(sk, skb))
5690                 goto csum_error;
5691
5692         /*
5693          *      Standard slow path.
5694          */
5695
5696         res = tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 1);
5697         if (res <= 0)
5698                 return -res;
5699
5700 step5:
5701         if (th->ack && tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH) < 0)
5702                 goto discard;
5703
5704         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5705
5706         /* Process urgent data. */
5707         tcp_urg(sk, skb, th);
5708
5709         /* step 7: process the segment text */
5710         tcp_data_queue(sk, skb);
5711
5712         tcp_data_snd_check(sk);
5713         tcp_ack_snd_check(sk);
5714         return 0;
5715
5716 csum_error:
5717         TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5718
5719 discard:
5720         __kfree_skb(skb);
5721         return 0;
5722 }
5723 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_established);
5724
5725 void tcp_finish_connect(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5726 {
5727         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5728         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5729
5730         tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
5731
5732         if (skb != NULL)
5733                 security_inet_conn_established(sk, skb);
5734
5735         /* Make sure socket is routed, for correct metrics.  */
5736         icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
5737
5738         tcp_init_metrics(sk);
5739
5740         tcp_init_congestion_control(sk);
5741
5742         /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data
5743          * packet.
5744          */
5745         tp->lsndtime = tcp_time_stamp;
5746
5747         tcp_init_buffer_space(sk);
5748
5749         if (sock_flag(sk, SOCK_KEEPOPEN))
5750                 inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, keepalive_time_when(tp));
5751
5752         if (!tp->rx_opt.snd_wscale)
5753                 __tcp_fast_path_on(tp, tp->snd_wnd);
5754         else
5755                 tp->pred_flags = 0;
5756
5757         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
5758                 sk->sk_state_change(sk);
5759                 sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
5760         }
5761 }
5762
5763 static int tcp_rcv_synsent_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5764                                          const struct tcphdr *th, unsigned int len)
5765 {
5766         const u8 *hash_location;
5767         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5768         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5769         struct tcp_cookie_values *cvp = tp->cookie_values;
5770         int saved_clamp = tp->rx_opt.mss_clamp;
5771
5772         tcp_parse_options(skb, &tp->rx_opt, &hash_location, 0);
5773
5774         if (th->ack) {
5775                 /* rfc793:
5776                  * "If the state is SYN-SENT then
5777                  *    first check the ACK bit
5778                  *      If the ACK bit is set
5779                  *        If SEG.ACK =< ISS, or SEG.ACK > SND.NXT, send
5780                  *        a reset (unless the RST bit is set, if so drop
5781                  *        the segment and return)"
5782                  *
5783                  *  We do not send data with SYN, so that RFC-correct
5784                  *  test reduces to:
5785                  */
5786                 if (TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq != tp->snd_nxt)
5787                         goto reset_and_undo;
5788
5789                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
5790                     !between(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp,
5791                              tcp_time_stamp)) {
5792                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSACTIVEREJECTED);
5793                         goto reset_and_undo;
5794                 }
5795
5796                 /* Now ACK is acceptable.
5797                  *
5798                  * "If the RST bit is set
5799                  *    If the ACK was acceptable then signal the user "error:
5800                  *    connection reset", drop the segment, enter CLOSED state,
5801                  *    delete TCB, and return."
5802                  */
5803
5804                 if (th->rst) {
5805                         tcp_reset(sk);
5806                         goto discard;
5807                 }
5808
5809                 /* rfc793:
5810                  *   "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5811                  *    drop the segment and return."
5812                  *
5813                  *    See note below!
5814                  *                                        --ANK(990513)
5815                  */
5816                 if (!th->syn)
5817                         goto discard_and_undo;
5818
5819                 /* rfc793:
5820                  *   "If the SYN bit is on ...
5821                  *    are acceptable then ...
5822                  *    (our SYN has been ACKed), change the connection
5823                  *    state to ESTABLISHED..."
5824                  */
5825
5826                 TCP_ECN_rcv_synack(tp, th);
5827
5828                 tp->snd_wl1 = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5829                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH);
5830
5831                 /* Ok.. it's good. Set up sequence numbers and
5832                  * move to established.
5833                  */
5834                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5835                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5836
5837                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5838                  * never scaled.
5839                  */
5840                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window);
5841                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5842
5843                 if (!tp->rx_opt.wscale_ok) {
5844                         tp->rx_opt.snd_wscale = tp->rx_opt.rcv_wscale = 0;
5845                         tp->window_clamp = min(tp->window_clamp, 65535U);
5846                 }
5847
5848                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5849                         tp->rx_opt.tstamp_ok       = 1;
5850                         tp->tcp_header_len =
5851                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5852                         tp->advmss          -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5853                         tcp_store_ts_recent(tp);
5854                 } else {
5855                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5856                 }
5857
5858                 if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_fack)
5859                         tcp_enable_fack(tp);
5860
5861                 tcp_mtup_init(sk);
5862                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5863                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5864
5865                 /* Remember, tcp_poll() does not lock socket!
5866                  * Change state from SYN-SENT only after copied_seq
5867                  * is initialized. */
5868                 tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
5869
5870                 if (cvp != NULL &&
5871                     cvp->cookie_pair_size > 0 &&
5872                     tp->rx_opt.cookie_plus > 0) {
5873                         int cookie_size = tp->rx_opt.cookie_plus
5874                                         - TCPOLEN_COOKIE_BASE;
5875                         int cookie_pair_size = cookie_size
5876                                              + cvp->cookie_desired;
5877
5878                         /* A cookie extension option was sent and returned.
5879                          * Note that each incoming SYNACK replaces the
5880                          * Responder cookie.  The initial exchange is most
5881                          * fragile, as protection against spoofing relies
5882                          * entirely upon the sequence and timestamp (above).
5883                          * This replacement strategy allows the correct pair to
5884                          * pass through, while any others will be filtered via
5885                          * Responder verification later.
5886                          */
5887                         if (sizeof(cvp->cookie_pair) >= cookie_pair_size) {
5888                                 memcpy(&cvp->cookie_pair[cvp->cookie_desired],
5889                                        hash_location, cookie_size);
5890                                 cvp->cookie_pair_size = cookie_pair_size;
5891                         }
5892                 }
5893
5894                 smp_mb();
5895
5896                 tcp_finish_connect(sk, skb);
5897
5898                 if (sk->sk_write_pending ||
5899                     icsk->icsk_accept_queue.rskq_defer_accept ||
5900                     icsk->icsk_ack.pingpong) {
5901                         /* Save one ACK. Data will be ready after
5902                          * several ticks, if write_pending is set.
5903                          *
5904                          * It may be deleted, but with this feature tcpdumps
5905                          * look so _wonderfully_ clever, that I was not able
5906                          * to stand against the temptation 8)     --ANK
5907                          */
5908                         inet_csk_schedule_ack(sk);
5909                         icsk->icsk_ack.lrcvtime = tcp_time_stamp;
5910                         tcp_enter_quickack_mode(sk);
5911                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
5912                                                   TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
5913
5914 discard:
5915                         __kfree_skb(skb);
5916                         return 0;
5917                 } else {
5918                         tcp_send_ack(sk);
5919                 }
5920                 return -1;
5921         }
5922
5923         /* No ACK in the segment */
5924
5925         if (th->rst) {
5926                 /* rfc793:
5927                  * "If the RST bit is set
5928                  *
5929                  *      Otherwise (no ACK) drop the segment and return."
5930                  */
5931
5932                 goto discard_and_undo;
5933         }
5934
5935         /* PAWS check. */
5936         if (tp->rx_opt.ts_recent_stamp && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5937             tcp_paws_reject(&tp->rx_opt, 0))
5938                 goto discard_and_undo;
5939
5940         if (th->syn) {
5941                 /* We see SYN without ACK. It is attempt of
5942                  * simultaneous connect with crossed SYNs.
5943                  * Particularly, it can be connect to self.
5944                  */
5945                 tcp_set_state(sk, TCP_SYN_RECV);
5946
5947                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5948                         tp->rx_opt.tstamp_ok = 1;
5949                         tcp_store_ts_recent(tp);
5950                         tp->tcp_header_len =
5951                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5952                 } else {
5953                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5954                 }
5955
5956                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5957                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5958
5959                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5960                  * never scaled.
5961                  */
5962                 tp->snd_wnd    = ntohs(th->window);
5963                 tp->snd_wl1    = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5964                 tp->max_window = tp->snd_wnd;
5965
5966                 TCP_ECN_rcv_syn(tp, th);
5967
5968                 tcp_mtup_init(sk);
5969                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5970                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5971
5972                 tcp_send_synack(sk);
5973 #if 0
5974                 /* Note, we could accept data and URG from this segment.
5975                  * There are no obstacles to make this.
5976                  *
5977                  * However, if we ignore data in ACKless segments sometimes,
5978                  * we have no reasons to accept it sometimes.
5979                  * Also, seems the code doing it in step6 of tcp_rcv_state_process
5980                  * is not flawless. So, discard packet for sanity.
5981                  * Uncomment this return to process the data.
5982                  */
5983                 return -1;
5984 #else
5985                 goto discard;
5986 #endif
5987         }
5988         /* "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5989          * drop the segment and return."
5990          */
5991
5992 discard_and_undo:
5993         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5994         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
5995         goto discard;
5996
5997 reset_and_undo:
5998         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5999         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
6000         return 1;
6001 }
6002
6003 /*
6004  *      This function implements the receiving procedure of RFC 793 for
6005  *      all states except ESTABLISHED and TIME_WAIT.
6006  *      It's called from both tcp_v4_rcv and tcp_v6_rcv and should be
6007  *      address independent.
6008  */
6009
6010 int tcp_rcv_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
6011                           const struct tcphdr *th, unsigned int len)
6012 {
6013         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6014         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
6015         int queued = 0;
6016         int res;
6017
6018         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
6019
6020         switch (sk->sk_state) {
6021         case TCP_CLOSE:
6022                 goto discard;
6023
6024         case TCP_LISTEN:
6025                 if (th->ack)
6026                         return 1;
6027
6028                 if (th->rst)
6029                         goto discard;
6030
6031                 if (th->syn) {
6032                         if (th->fin)
6033                                 goto discard;
6034                         if (icsk->icsk_af_ops->conn_request(sk, skb) < 0)
6035                                 return 1;
6036
6037                         /* Now we have several options: In theory there is
6038                          * nothing else in the frame. KA9Q has an option to
6039                          * send data with the syn, BSD accepts data with the
6040                          * syn up to the [to be] advertised window and
6041                          * Solaris 2.1 gives you a protocol error. For now
6042                          * we just ignore it, that fits the spec precisely
6043                          * and avoids incompatibilities. It would be nice in
6044                          * future to drop through and process the data.
6045                          *
6046                          * Now that TTCP is starting to be used we ought to
6047                          * queue this data.
6048                          * But, this leaves one open to an easy denial of
6049                          * service attack, and SYN cookies can't defend
6050                          * against this problem. So, we drop the data
6051                          * in the interest of security over speed unless
6052                          * it's still in use.
6053                          */
6054                         kfree_skb(skb);
6055                         return 0;
6056                 }
6057                 goto discard;
6058
6059         case TCP_SYN_SENT:
6060                 queued = tcp_rcv_synsent_state_process(sk, skb, th, len);
6061                 if (queued >= 0)
6062                         return queued;
6063
6064                 /* Do step6 onward by hand. */
6065                 tcp_urg(sk, skb, th);
6066                 __kfree_skb(skb);
6067                 tcp_data_snd_check(sk);
6068                 return 0;
6069         }
6070
6071         res = tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 0);
6072         if (res <= 0)
6073                 return -res;
6074
6075         /* step 5: check the ACK field */
6076         if (th->ack) {
6077                 int acceptable = tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH) > 0;
6078
6079                 switch (sk->sk_state) {
6080                 case TCP_SYN_RECV:
6081                         if (acceptable) {
6082                                 tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
6083                                 smp_mb();
6084                                 tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
6085                                 sk->sk_state_change(sk);
6086
6087                                 /* Note, that this wakeup is only for marginal
6088                                  * crossed SYN case. Passively open sockets
6089                                  * are not waked up, because sk->sk_sleep ==
6090                                  * NULL and sk->sk_socket == NULL.
6091                                  */
6092                                 if (sk->sk_socket)
6093                                         sk_wake_async(sk,
6094                                                       SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
6095
6096                                 tp->snd_una = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
6097                                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window) <<
6098                                               tp->rx_opt.snd_wscale;
6099                                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
6100
6101                                 if (tp->rx_opt.tstamp_ok)
6102                                         tp->advmss -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6103
6104                                 /* Make sure socket is routed, for
6105                                  * correct metrics.
6106                                  */
6107                                 icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
6108
6109                                 tcp_init_metrics(sk);
6110
6111                                 tcp_init_congestion_control(sk);
6112
6113                                 /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on
6114                                  * first data packet.
6115                                  */
6116                                 tp->lsndtime = tcp_time_stamp;
6117
6118                                 tcp_mtup_init(sk);
6119                                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6120                                 tcp_init_buffer_space(sk);
6121                                 tcp_fast_path_on(tp);
6122                         } else {
6123                                 return 1;
6124                         }
6125                         break;
6126
6127                 case TCP_FIN_WAIT1:
6128                         if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6129                                 tcp_set_state(sk, TCP_FIN_WAIT2);
6130                                 sk->sk_shutdown |= SEND_SHUTDOWN;
6131                                 dst_confirm(__sk_dst_get(sk));
6132
6133                                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
6134                                         /* Wake up lingering close() */
6135                                         sk->sk_state_change(sk);
6136                                 else {
6137                                         int tmo;
6138
6139                                         if (tp->linger2 < 0 ||
6140                                             (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6141                                              after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt))) {
6142                                                 tcp_done(sk);
6143                                                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6144                                                 return 1;
6145                                         }
6146
6147                                         tmo = tcp_fin_time(sk);
6148                                         if (tmo > TCP_TIMEWAIT_LEN) {
6149                                                 inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo - TCP_TIMEWAIT_LEN);
6150                                         } else if (th->fin || sock_owned_by_user(sk)) {
6151                                                 /* Bad case. We could lose such FIN otherwise.
6152                                                  * It is not a big problem, but it looks confusing
6153                                                  * and not so rare event. We still can lose it now,
6154                                                  * if it spins in bh_lock_sock(), but it is really
6155                                                  * marginal case.
6156                                                  */
6157                                                 inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo);
6158                                         } else {
6159                                                 tcp_time_wait(sk, TCP_FIN_WAIT2, tmo);
6160                                                 goto discard;
6161                                         }
6162                                 }
6163                         }
6164                         break;
6165
6166                 case TCP_CLOSING:
6167                         if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6168                                 tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
6169                                 goto discard;
6170                         }
6171                         break;
6172
6173                 case TCP_LAST_ACK:
6174                         if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6175                                 tcp_update_metrics(sk);
6176                                 tcp_done(sk);
6177                                 goto discard;
6178                         }
6179                         break;
6180                 }
6181         } else
6182                 goto discard;
6183
6184         /* step 6: check the URG bit */
6185         tcp_urg(sk, skb, th);
6186
6187         /* step 7: process the segment text */
6188         switch (sk->sk_state) {
6189         case TCP_CLOSE_WAIT:
6190         case TCP_CLOSING:
6191         case TCP_LAST_ACK:
6192                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
6193                         break;
6194         case TCP_FIN_WAIT1:
6195         case TCP_FIN_WAIT2:
6196                 /* RFC 793 says to queue data in these states,
6197                  * RFC 1122 says we MUST send a reset.
6198                  * BSD 4.4 also does reset.
6199                  */
6200                 if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN) {
6201                         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6202                             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6203                                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6204                                 tcp_reset(sk);
6205                                 return 1;
6206                         }
6207                 }
6208                 /* Fall through */
6209         case TCP_ESTABLISHED:
6210                 tcp_data_queue(sk, skb);
6211                 queued = 1;
6212                 break;
6213         }
6214
6215         /* tcp_data could move socket to TIME-WAIT */
6216         if (sk->sk_state != TCP_CLOSE) {
6217                 tcp_data_snd_check(sk);
6218                 tcp_ack_snd_check(sk);
6219         }
6220
6221         if (!queued) {
6222 discard:
6223                 __kfree_skb(skb);
6224         }
6225         return 0;
6226 }
6227 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_state_process);