tcp: avoid two atomic ops for syncookies
[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 <linux/prefetch.h>
72 #include <net/dst.h>
73 #include <net/tcp.h>
74 #include <net/inet_common.h>
75 #include <linux/ipsec.h>
76 #include <asm/unaligned.h>
77 #include <linux/errqueue.h>
78
79 int sysctl_tcp_timestamps __read_mostly = 1;
80 int sysctl_tcp_window_scaling __read_mostly = 1;
81 int sysctl_tcp_sack __read_mostly = 1;
82 int sysctl_tcp_fack __read_mostly = 1;
83 int sysctl_tcp_reordering __read_mostly = TCP_FASTRETRANS_THRESH;
84 int sysctl_tcp_max_reordering __read_mostly = 300;
85 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_reordering);
86 int sysctl_tcp_dsack __read_mostly = 1;
87 int sysctl_tcp_app_win __read_mostly = 31;
88 int sysctl_tcp_adv_win_scale __read_mostly = 1;
89 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_adv_win_scale);
90
91 /* rfc5961 challenge ack rate limiting */
92 int sysctl_tcp_challenge_ack_limit = 100;
93
94 int sysctl_tcp_stdurg __read_mostly;
95 int sysctl_tcp_rfc1337 __read_mostly;
96 int sysctl_tcp_max_orphans __read_mostly = NR_FILE;
97 int sysctl_tcp_frto __read_mostly = 2;
98
99 int sysctl_tcp_thin_dupack __read_mostly;
100
101 int sysctl_tcp_moderate_rcvbuf __read_mostly = 1;
102 int sysctl_tcp_early_retrans __read_mostly = 3;
103 int sysctl_tcp_invalid_ratelimit __read_mostly = HZ/2;
104
105 #define FLAG_DATA               0x01 /* Incoming frame contained data.          */
106 #define FLAG_WIN_UPDATE         0x02 /* Incoming ACK was a window update.       */
107 #define FLAG_DATA_ACKED         0x04 /* This ACK acknowledged new data.         */
108 #define FLAG_RETRANS_DATA_ACKED 0x08 /* "" "" some of which was retransmitted.  */
109 #define FLAG_SYN_ACKED          0x10 /* This ACK acknowledged SYN.              */
110 #define FLAG_DATA_SACKED        0x20 /* New SACK.                               */
111 #define FLAG_ECE                0x40 /* ECE in this ACK                         */
112 #define FLAG_LOST_RETRANS       0x80 /* This ACK marks some retransmission lost */
113 #define FLAG_SLOWPATH           0x100 /* Do not skip RFC checks for window update.*/
114 #define FLAG_ORIG_SACK_ACKED    0x200 /* Never retransmitted data are (s)acked  */
115 #define FLAG_SND_UNA_ADVANCED   0x400 /* Snd_una was changed (!= FLAG_DATA_ACKED) */
116 #define FLAG_DSACKING_ACK       0x800 /* SACK blocks contained D-SACK info */
117 #define FLAG_SACK_RENEGING      0x2000 /* snd_una advanced to a sacked seq */
118 #define FLAG_UPDATE_TS_RECENT   0x4000 /* tcp_replace_ts_recent() */
119
120 #define FLAG_ACKED              (FLAG_DATA_ACKED|FLAG_SYN_ACKED)
121 #define FLAG_NOT_DUP            (FLAG_DATA|FLAG_WIN_UPDATE|FLAG_ACKED)
122 #define FLAG_CA_ALERT           (FLAG_DATA_SACKED|FLAG_ECE)
123 #define FLAG_FORWARD_PROGRESS   (FLAG_ACKED|FLAG_DATA_SACKED)
124
125 #define TCP_REMNANT (TCP_FLAG_FIN|TCP_FLAG_URG|TCP_FLAG_SYN|TCP_FLAG_PSH)
126 #define TCP_HP_BITS (~(TCP_RESERVED_BITS|TCP_FLAG_PSH))
127
128 /* Adapt the MSS value used to make delayed ack decision to the
129  * real world.
130  */
131 static void tcp_measure_rcv_mss(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
132 {
133         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
134         const unsigned int lss = icsk->icsk_ack.last_seg_size;
135         unsigned int len;
136
137         icsk->icsk_ack.last_seg_size = 0;
138
139         /* skb->len may jitter because of SACKs, even if peer
140          * sends good full-sized frames.
141          */
142         len = skb_shinfo(skb)->gso_size ? : skb->len;
143         if (len >= icsk->icsk_ack.rcv_mss) {
144                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = len;
145         } else {
146                 /* Otherwise, we make more careful check taking into account,
147                  * that SACKs block is variable.
148                  *
149                  * "len" is invariant segment length, including TCP header.
150                  */
151                 len += skb->data - skb_transport_header(skb);
152                 if (len >= TCP_MSS_DEFAULT + sizeof(struct tcphdr) ||
153                     /* If PSH is not set, packet should be
154                      * full sized, provided peer TCP is not badly broken.
155                      * This observation (if it is correct 8)) allows
156                      * to handle super-low mtu links fairly.
157                      */
158                     (len >= TCP_MIN_MSS + sizeof(struct tcphdr) &&
159                      !(tcp_flag_word(tcp_hdr(skb)) & TCP_REMNANT))) {
160                         /* Subtract also invariant (if peer is RFC compliant),
161                          * tcp header plus fixed timestamp option length.
162                          * Resulting "len" is MSS free of SACK jitter.
163                          */
164                         len -= tcp_sk(sk)->tcp_header_len;
165                         icsk->icsk_ack.last_seg_size = len;
166                         if (len == lss) {
167                                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = len;
168                                 return;
169                         }
170                 }
171                 if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED)
172                         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED2;
173                 icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED;
174         }
175 }
176
177 static void tcp_incr_quickack(struct sock *sk)
178 {
179         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
180         unsigned int quickacks = tcp_sk(sk)->rcv_wnd / (2 * icsk->icsk_ack.rcv_mss);
181
182         if (quickacks == 0)
183                 quickacks = 2;
184         if (quickacks > icsk->icsk_ack.quick)
185                 icsk->icsk_ack.quick = min(quickacks, TCP_MAX_QUICKACKS);
186 }
187
188 static void tcp_enter_quickack_mode(struct sock *sk)
189 {
190         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
191         tcp_incr_quickack(sk);
192         icsk->icsk_ack.pingpong = 0;
193         icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
194 }
195
196 /* Send ACKs quickly, if "quick" count is not exhausted
197  * and the session is not interactive.
198  */
199
200 static bool tcp_in_quickack_mode(struct sock *sk)
201 {
202         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
203         const struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
204
205         return (dst && dst_metric(dst, RTAX_QUICKACK)) ||
206                 (icsk->icsk_ack.quick && !icsk->icsk_ack.pingpong);
207 }
208
209 static void tcp_ecn_queue_cwr(struct tcp_sock *tp)
210 {
211         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
212                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_QUEUE_CWR;
213 }
214
215 static void tcp_ecn_accept_cwr(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
216 {
217         if (tcp_hdr(skb)->cwr)
218                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
219 }
220
221 static void tcp_ecn_withdraw_cwr(struct tcp_sock *tp)
222 {
223         tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
224 }
225
226 static void __tcp_ecn_check_ce(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
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                 if (tcp_ca_needs_ecn((struct sock *)tp))
239                         tcp_ca_event((struct sock *)tp, CA_EVENT_ECN_IS_CE);
240
241                 if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)) {
242                         /* Better not delay acks, sender can have a very low cwnd */
243                         tcp_enter_quickack_mode((struct sock *)tp);
244                         tp->ecn_flags |= TCP_ECN_DEMAND_CWR;
245                 }
246                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
247                 break;
248         default:
249                 if (tcp_ca_needs_ecn((struct sock *)tp))
250                         tcp_ca_event((struct sock *)tp, CA_EVENT_ECN_NO_CE);
251                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
252                 break;
253         }
254 }
255
256 static void tcp_ecn_check_ce(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
257 {
258         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
259                 __tcp_ecn_check_ce(tp, skb);
260 }
261
262 static void tcp_ecn_rcv_synack(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
263 {
264         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || th->cwr))
265                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
266 }
267
268 static void tcp_ecn_rcv_syn(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
269 {
270         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || !th->cwr))
271                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
272 }
273
274 static bool tcp_ecn_rcv_ecn_echo(const struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
275 {
276         if (th->ece && !th->syn && (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
277                 return true;
278         return false;
279 }
280
281 /* Buffer size and advertised window tuning.
282  *
283  * 1. Tuning sk->sk_sndbuf, when connection enters established state.
284  */
285
286 static void tcp_sndbuf_expand(struct sock *sk)
287 {
288         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
289         int sndmem, per_mss;
290         u32 nr_segs;
291
292         /* Worst case is non GSO/TSO : each frame consumes one skb
293          * and skb->head is kmalloced using power of two area of memory
294          */
295         per_mss = max_t(u32, tp->rx_opt.mss_clamp, tp->mss_cache) +
296                   MAX_TCP_HEADER +
297                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct skb_shared_info));
298
299         per_mss = roundup_pow_of_two(per_mss) +
300                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct sk_buff));
301
302         nr_segs = max_t(u32, TCP_INIT_CWND, tp->snd_cwnd);
303         nr_segs = max_t(u32, nr_segs, tp->reordering + 1);
304
305         /* Fast Recovery (RFC 5681 3.2) :
306          * Cubic needs 1.7 factor, rounded to 2 to include
307          * extra cushion (application might react slowly to POLLOUT)
308          */
309         sndmem = 2 * nr_segs * per_mss;
310
311         if (sk->sk_sndbuf < sndmem)
312                 sk->sk_sndbuf = min(sndmem, sysctl_tcp_wmem[2]);
313 }
314
315 /* 2. Tuning advertised window (window_clamp, rcv_ssthresh)
316  *
317  * All tcp_full_space() is split to two parts: "network" buffer, allocated
318  * forward and advertised in receiver window (tp->rcv_wnd) and
319  * "application buffer", required to isolate scheduling/application
320  * latencies from network.
321  * window_clamp is maximal advertised window. It can be less than
322  * tcp_full_space(), in this case tcp_full_space() - window_clamp
323  * is reserved for "application" buffer. The less window_clamp is
324  * the smoother our behaviour from viewpoint of network, but the lower
325  * throughput and the higher sensitivity of the connection to losses. 8)
326  *
327  * rcv_ssthresh is more strict window_clamp used at "slow start"
328  * phase to predict further behaviour of this connection.
329  * It is used for two goals:
330  * - to enforce header prediction at sender, even when application
331  *   requires some significant "application buffer". It is check #1.
332  * - to prevent pruning of receive queue because of misprediction
333  *   of receiver window. Check #2.
334  *
335  * The scheme does not work when sender sends good segments opening
336  * window and then starts to feed us spaghetti. But it should work
337  * in common situations. Otherwise, we have to rely on queue collapsing.
338  */
339
340 /* Slow part of check#2. */
341 static int __tcp_grow_window(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
342 {
343         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
344         /* Optimize this! */
345         int truesize = tcp_win_from_space(skb->truesize) >> 1;
346         int window = tcp_win_from_space(sysctl_tcp_rmem[2]) >> 1;
347
348         while (tp->rcv_ssthresh <= window) {
349                 if (truesize <= skb->len)
350                         return 2 * inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss;
351
352                 truesize >>= 1;
353                 window >>= 1;
354         }
355         return 0;
356 }
357
358 static void tcp_grow_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
359 {
360         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
361
362         /* Check #1 */
363         if (tp->rcv_ssthresh < tp->window_clamp &&
364             (int)tp->rcv_ssthresh < tcp_space(sk) &&
365             !tcp_under_memory_pressure(sk)) {
366                 int incr;
367
368                 /* Check #2. Increase window, if skb with such overhead
369                  * will fit to rcvbuf in future.
370                  */
371                 if (tcp_win_from_space(skb->truesize) <= skb->len)
372                         incr = 2 * tp->advmss;
373                 else
374                         incr = __tcp_grow_window(sk, skb);
375
376                 if (incr) {
377                         incr = max_t(int, incr, 2 * skb->len);
378                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh + incr,
379                                                tp->window_clamp);
380                         inet_csk(sk)->icsk_ack.quick |= 1;
381                 }
382         }
383 }
384
385 /* 3. Tuning rcvbuf, when connection enters established state. */
386 static void tcp_fixup_rcvbuf(struct sock *sk)
387 {
388         u32 mss = tcp_sk(sk)->advmss;
389         int rcvmem;
390
391         rcvmem = 2 * SKB_TRUESIZE(mss + MAX_TCP_HEADER) *
392                  tcp_default_init_rwnd(mss);
393
394         /* Dynamic Right Sizing (DRS) has 2 to 3 RTT latency
395          * Allow enough cushion so that sender is not limited by our window
396          */
397         if (sysctl_tcp_moderate_rcvbuf)
398                 rcvmem <<= 2;
399
400         if (sk->sk_rcvbuf < rcvmem)
401                 sk->sk_rcvbuf = min(rcvmem, sysctl_tcp_rmem[2]);
402 }
403
404 /* 4. Try to fixup all. It is made immediately after connection enters
405  *    established state.
406  */
407 void tcp_init_buffer_space(struct sock *sk)
408 {
409         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
410         int maxwin;
411
412         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK))
413                 tcp_fixup_rcvbuf(sk);
414         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK))
415                 tcp_sndbuf_expand(sk);
416
417         tp->rcvq_space.space = tp->rcv_wnd;
418         tp->rcvq_space.time = tcp_time_stamp;
419         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
420
421         maxwin = tcp_full_space(sk);
422
423         if (tp->window_clamp >= maxwin) {
424                 tp->window_clamp = maxwin;
425
426                 if (sysctl_tcp_app_win && maxwin > 4 * tp->advmss)
427                         tp->window_clamp = max(maxwin -
428                                                (maxwin >> sysctl_tcp_app_win),
429                                                4 * tp->advmss);
430         }
431
432         /* Force reservation of one segment. */
433         if (sysctl_tcp_app_win &&
434             tp->window_clamp > 2 * tp->advmss &&
435             tp->window_clamp + tp->advmss > maxwin)
436                 tp->window_clamp = max(2 * tp->advmss, maxwin - tp->advmss);
437
438         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, tp->window_clamp);
439         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
440 }
441
442 /* 5. Recalculate window clamp after socket hit its memory bounds. */
443 static void tcp_clamp_window(struct sock *sk)
444 {
445         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
446         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
447
448         icsk->icsk_ack.quick = 0;
449
450         if (sk->sk_rcvbuf < sysctl_tcp_rmem[2] &&
451             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK) &&
452             !tcp_under_memory_pressure(sk) &&
453             sk_memory_allocated(sk) < sk_prot_mem_limits(sk, 0)) {
454                 sk->sk_rcvbuf = min(atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc),
455                                     sysctl_tcp_rmem[2]);
456         }
457         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf)
458                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->window_clamp, 2U * tp->advmss);
459 }
460
461 /* Initialize RCV_MSS value.
462  * RCV_MSS is an our guess about MSS used by the peer.
463  * We haven't any direct information about the MSS.
464  * It's better to underestimate the RCV_MSS rather than overestimate.
465  * Overestimations make us ACKing less frequently than needed.
466  * Underestimations are more easy to detect and fix by tcp_measure_rcv_mss().
467  */
468 void tcp_initialize_rcv_mss(struct sock *sk)
469 {
470         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
471         unsigned int hint = min_t(unsigned int, tp->advmss, tp->mss_cache);
472
473         hint = min(hint, tp->rcv_wnd / 2);
474         hint = min(hint, TCP_MSS_DEFAULT);
475         hint = max(hint, TCP_MIN_MSS);
476
477         inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss = hint;
478 }
479 EXPORT_SYMBOL(tcp_initialize_rcv_mss);
480
481 /* Receiver "autotuning" code.
482  *
483  * The algorithm for RTT estimation w/o timestamps is based on
484  * Dynamic Right-Sizing (DRS) by Wu Feng and Mike Fisk of LANL.
485  * <http://public.lanl.gov/radiant/pubs.html#DRS>
486  *
487  * More detail on this code can be found at
488  * <http://staff.psc.edu/jheffner/>,
489  * though this reference is out of date.  A new paper
490  * is pending.
491  */
492 static void tcp_rcv_rtt_update(struct tcp_sock *tp, u32 sample, int win_dep)
493 {
494         u32 new_sample = tp->rcv_rtt_est.rtt;
495         long m = sample;
496
497         if (m == 0)
498                 m = 1;
499
500         if (new_sample != 0) {
501                 /* If we sample in larger samples in the non-timestamp
502                  * case, we could grossly overestimate the RTT especially
503                  * with chatty applications or bulk transfer apps which
504                  * are stalled on filesystem I/O.
505                  *
506                  * Also, since we are only going for a minimum in the
507                  * non-timestamp case, we do not smooth things out
508                  * else with timestamps disabled convergence takes too
509                  * long.
510                  */
511                 if (!win_dep) {
512                         m -= (new_sample >> 3);
513                         new_sample += m;
514                 } else {
515                         m <<= 3;
516                         if (m < new_sample)
517                                 new_sample = m;
518                 }
519         } else {
520                 /* No previous measure. */
521                 new_sample = m << 3;
522         }
523
524         if (tp->rcv_rtt_est.rtt != new_sample)
525                 tp->rcv_rtt_est.rtt = new_sample;
526 }
527
528 static inline void tcp_rcv_rtt_measure(struct tcp_sock *tp)
529 {
530         if (tp->rcv_rtt_est.time == 0)
531                 goto new_measure;
532         if (before(tp->rcv_nxt, tp->rcv_rtt_est.seq))
533                 return;
534         tcp_rcv_rtt_update(tp, tcp_time_stamp - tp->rcv_rtt_est.time, 1);
535
536 new_measure:
537         tp->rcv_rtt_est.seq = tp->rcv_nxt + tp->rcv_wnd;
538         tp->rcv_rtt_est.time = tcp_time_stamp;
539 }
540
541 static inline void tcp_rcv_rtt_measure_ts(struct sock *sk,
542                                           const struct sk_buff *skb)
543 {
544         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
545         if (tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
546             (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq -
547              TCP_SKB_CB(skb)->seq >= inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss))
548                 tcp_rcv_rtt_update(tp, tcp_time_stamp - tp->rx_opt.rcv_tsecr, 0);
549 }
550
551 /*
552  * This function should be called every time data is copied to user space.
553  * It calculates the appropriate TCP receive buffer space.
554  */
555 void tcp_rcv_space_adjust(struct sock *sk)
556 {
557         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
558         int time;
559         int copied;
560
561         time = tcp_time_stamp - tp->rcvq_space.time;
562         if (time < (tp->rcv_rtt_est.rtt >> 3) || tp->rcv_rtt_est.rtt == 0)
563                 return;
564
565         /* Number of bytes copied to user in last RTT */
566         copied = tp->copied_seq - tp->rcvq_space.seq;
567         if (copied <= tp->rcvq_space.space)
568                 goto new_measure;
569
570         /* A bit of theory :
571          * copied = bytes received in previous RTT, our base window
572          * To cope with packet losses, we need a 2x factor
573          * To cope with slow start, and sender growing its cwin by 100 %
574          * every RTT, we need a 4x factor, because the ACK we are sending
575          * now is for the next RTT, not the current one :
576          * <prev RTT . ><current RTT .. ><next RTT .... >
577          */
578
579         if (sysctl_tcp_moderate_rcvbuf &&
580             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK)) {
581                 int rcvwin, rcvmem, rcvbuf;
582
583                 /* minimal window to cope with packet losses, assuming
584                  * steady state. Add some cushion because of small variations.
585                  */
586                 rcvwin = (copied << 1) + 16 * tp->advmss;
587
588                 /* If rate increased by 25%,
589                  *      assume slow start, rcvwin = 3 * copied
590                  * If rate increased by 50%,
591                  *      assume sender can use 2x growth, rcvwin = 4 * copied
592                  */
593                 if (copied >=
594                     tp->rcvq_space.space + (tp->rcvq_space.space >> 2)) {
595                         if (copied >=
596                             tp->rcvq_space.space + (tp->rcvq_space.space >> 1))
597                                 rcvwin <<= 1;
598                         else
599                                 rcvwin += (rcvwin >> 1);
600                 }
601
602                 rcvmem = SKB_TRUESIZE(tp->advmss + MAX_TCP_HEADER);
603                 while (tcp_win_from_space(rcvmem) < tp->advmss)
604                         rcvmem += 128;
605
606                 rcvbuf = min(rcvwin / tp->advmss * rcvmem, sysctl_tcp_rmem[2]);
607                 if (rcvbuf > sk->sk_rcvbuf) {
608                         sk->sk_rcvbuf = rcvbuf;
609
610                         /* Make the window clamp follow along.  */
611                         tp->window_clamp = rcvwin;
612                 }
613         }
614         tp->rcvq_space.space = copied;
615
616 new_measure:
617         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
618         tp->rcvq_space.time = tcp_time_stamp;
619 }
620
621 /* There is something which you must keep in mind when you analyze the
622  * behavior of the tp->ato delayed ack timeout interval.  When a
623  * connection starts up, we want to ack as quickly as possible.  The
624  * problem is that "good" TCP's do slow start at the beginning of data
625  * transmission.  The means that until we send the first few ACK's the
626  * sender will sit on his end and only queue most of his data, because
627  * he can only send snd_cwnd unacked packets at any given time.  For
628  * each ACK we send, he increments snd_cwnd and transmits more of his
629  * queue.  -DaveM
630  */
631 static void tcp_event_data_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
632 {
633         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
634         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
635         u32 now;
636
637         inet_csk_schedule_ack(sk);
638
639         tcp_measure_rcv_mss(sk, skb);
640
641         tcp_rcv_rtt_measure(tp);
642
643         now = tcp_time_stamp;
644
645         if (!icsk->icsk_ack.ato) {
646                 /* The _first_ data packet received, initialize
647                  * delayed ACK engine.
648                  */
649                 tcp_incr_quickack(sk);
650                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
651         } else {
652                 int m = now - icsk->icsk_ack.lrcvtime;
653
654                 if (m <= TCP_ATO_MIN / 2) {
655                         /* The fastest case is the first. */
656                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + TCP_ATO_MIN / 2;
657                 } else if (m < icsk->icsk_ack.ato) {
658                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + m;
659                         if (icsk->icsk_ack.ato > icsk->icsk_rto)
660                                 icsk->icsk_ack.ato = icsk->icsk_rto;
661                 } else if (m > icsk->icsk_rto) {
662                         /* Too long gap. Apparently sender failed to
663                          * restart window, so that we send ACKs quickly.
664                          */
665                         tcp_incr_quickack(sk);
666                         sk_mem_reclaim(sk);
667                 }
668         }
669         icsk->icsk_ack.lrcvtime = now;
670
671         tcp_ecn_check_ce(tp, skb);
672
673         if (skb->len >= 128)
674                 tcp_grow_window(sk, skb);
675 }
676
677 /* Called to compute a smoothed rtt estimate. The data fed to this
678  * routine either comes from timestamps, or from segments that were
679  * known _not_ to have been retransmitted [see Karn/Partridge
680  * Proceedings SIGCOMM 87]. The algorithm is from the SIGCOMM 88
681  * piece by Van Jacobson.
682  * NOTE: the next three routines used to be one big routine.
683  * To save cycles in the RFC 1323 implementation it was better to break
684  * it up into three procedures. -- erics
685  */
686 static void tcp_rtt_estimator(struct sock *sk, long mrtt_us)
687 {
688         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
689         long m = mrtt_us; /* RTT */
690         u32 srtt = tp->srtt_us;
691
692         /*      The following amusing code comes from Jacobson's
693          *      article in SIGCOMM '88.  Note that rtt and mdev
694          *      are scaled versions of rtt and mean deviation.
695          *      This is designed to be as fast as possible
696          *      m stands for "measurement".
697          *
698          *      On a 1990 paper the rto value is changed to:
699          *      RTO = rtt + 4 * mdev
700          *
701          * Funny. This algorithm seems to be very broken.
702          * These formulae increase RTO, when it should be decreased, increase
703          * too slowly, when it should be increased quickly, decrease too quickly
704          * etc. I guess in BSD RTO takes ONE value, so that it is absolutely
705          * does not matter how to _calculate_ it. Seems, it was trap
706          * that VJ failed to avoid. 8)
707          */
708         if (srtt != 0) {
709                 m -= (srtt >> 3);       /* m is now error in rtt est */
710                 srtt += m;              /* rtt = 7/8 rtt + 1/8 new */
711                 if (m < 0) {
712                         m = -m;         /* m is now abs(error) */
713                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
714                         /* This is similar to one of Eifel findings.
715                          * Eifel blocks mdev updates when rtt decreases.
716                          * This solution is a bit different: we use finer gain
717                          * for mdev in this case (alpha*beta).
718                          * Like Eifel it also prevents growth of rto,
719                          * but also it limits too fast rto decreases,
720                          * happening in pure Eifel.
721                          */
722                         if (m > 0)
723                                 m >>= 3;
724                 } else {
725                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
726                 }
727                 tp->mdev_us += m;               /* mdev = 3/4 mdev + 1/4 new */
728                 if (tp->mdev_us > tp->mdev_max_us) {
729                         tp->mdev_max_us = tp->mdev_us;
730                         if (tp->mdev_max_us > tp->rttvar_us)
731                                 tp->rttvar_us = tp->mdev_max_us;
732                 }
733                 if (after(tp->snd_una, tp->rtt_seq)) {
734                         if (tp->mdev_max_us < tp->rttvar_us)
735                                 tp->rttvar_us -= (tp->rttvar_us - tp->mdev_max_us) >> 2;
736                         tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
737                         tp->mdev_max_us = tcp_rto_min_us(sk);
738                 }
739         } else {
740                 /* no previous measure. */
741                 srtt = m << 3;          /* take the measured time to be rtt */
742                 tp->mdev_us = m << 1;   /* make sure rto = 3*rtt */
743                 tp->rttvar_us = max(tp->mdev_us, tcp_rto_min_us(sk));
744                 tp->mdev_max_us = tp->rttvar_us;
745                 tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
746         }
747         tp->srtt_us = max(1U, srtt);
748 }
749
750 /* Set the sk_pacing_rate to allow proper sizing of TSO packets.
751  * Note: TCP stack does not yet implement pacing.
752  * FQ packet scheduler can be used to implement cheap but effective
753  * TCP pacing, to smooth the burst on large writes when packets
754  * in flight is significantly lower than cwnd (or rwin)
755  */
756 int sysctl_tcp_pacing_ss_ratio __read_mostly = 200;
757 int sysctl_tcp_pacing_ca_ratio __read_mostly = 120;
758
759 static void tcp_update_pacing_rate(struct sock *sk)
760 {
761         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
762         u64 rate;
763
764         /* set sk_pacing_rate to 200 % of current rate (mss * cwnd / srtt) */
765         rate = (u64)tp->mss_cache * ((USEC_PER_SEC / 100) << 3);
766
767         /* current rate is (cwnd * mss) / srtt
768          * In Slow Start [1], set sk_pacing_rate to 200 % the current rate.
769          * In Congestion Avoidance phase, set it to 120 % the current rate.
770          *
771          * [1] : Normal Slow Start condition is (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh)
772          *       If snd_cwnd >= (tp->snd_ssthresh / 2), we are approaching
773          *       end of slow start and should slow down.
774          */
775         if (tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh / 2)
776                 rate *= sysctl_tcp_pacing_ss_ratio;
777         else
778                 rate *= sysctl_tcp_pacing_ca_ratio;
779
780         rate *= max(tp->snd_cwnd, tp->packets_out);
781
782         if (likely(tp->srtt_us))
783                 do_div(rate, tp->srtt_us);
784
785         /* ACCESS_ONCE() is needed because sch_fq fetches sk_pacing_rate
786          * without any lock. We want to make sure compiler wont store
787          * intermediate values in this location.
788          */
789         ACCESS_ONCE(sk->sk_pacing_rate) = min_t(u64, rate,
790                                                 sk->sk_max_pacing_rate);
791 }
792
793 /* Calculate rto without backoff.  This is the second half of Van Jacobson's
794  * routine referred to above.
795  */
796 static void tcp_set_rto(struct sock *sk)
797 {
798         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
799         /* Old crap is replaced with new one. 8)
800          *
801          * More seriously:
802          * 1. If rtt variance happened to be less 50msec, it is hallucination.
803          *    It cannot be less due to utterly erratic ACK generation made
804          *    at least by solaris and freebsd. "Erratic ACKs" has _nothing_
805          *    to do with delayed acks, because at cwnd>2 true delack timeout
806          *    is invisible. Actually, Linux-2.4 also generates erratic
807          *    ACKs in some circumstances.
808          */
809         inet_csk(sk)->icsk_rto = __tcp_set_rto(tp);
810
811         /* 2. Fixups made earlier cannot be right.
812          *    If we do not estimate RTO correctly without them,
813          *    all the algo is pure shit and should be replaced
814          *    with correct one. It is exactly, which we pretend to do.
815          */
816
817         /* NOTE: clamping at TCP_RTO_MIN is not required, current algo
818          * guarantees that rto is higher.
819          */
820         tcp_bound_rto(sk);
821 }
822
823 __u32 tcp_init_cwnd(const struct tcp_sock *tp, const struct dst_entry *dst)
824 {
825         __u32 cwnd = (dst ? dst_metric(dst, RTAX_INITCWND) : 0);
826
827         if (!cwnd)
828                 cwnd = TCP_INIT_CWND;
829         return min_t(__u32, cwnd, tp->snd_cwnd_clamp);
830 }
831
832 /*
833  * Packet counting of FACK is based on in-order assumptions, therefore TCP
834  * disables it when reordering is detected
835  */
836 void tcp_disable_fack(struct tcp_sock *tp)
837 {
838         /* RFC3517 uses different metric in lost marker => reset on change */
839         if (tcp_is_fack(tp))
840                 tp->lost_skb_hint = NULL;
841         tp->rx_opt.sack_ok &= ~TCP_FACK_ENABLED;
842 }
843
844 /* Take a notice that peer is sending D-SACKs */
845 static void tcp_dsack_seen(struct tcp_sock *tp)
846 {
847         tp->rx_opt.sack_ok |= TCP_DSACK_SEEN;
848 }
849
850 static void tcp_update_reordering(struct sock *sk, const int metric,
851                                   const int ts)
852 {
853         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
854         if (metric > tp->reordering) {
855                 int mib_idx;
856
857                 tp->reordering = min(sysctl_tcp_max_reordering, metric);
858
859                 /* This exciting event is worth to be remembered. 8) */
860                 if (ts)
861                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPTSREORDER;
862                 else if (tcp_is_reno(tp))
863                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENOREORDER;
864                 else if (tcp_is_fack(tp))
865                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFACKREORDER;
866                 else
867                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKREORDER;
868
869                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
870 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
871                 pr_debug("Disorder%d %d %u f%u s%u rr%d\n",
872                          tp->rx_opt.sack_ok, inet_csk(sk)->icsk_ca_state,
873                          tp->reordering,
874                          tp->fackets_out,
875                          tp->sacked_out,
876                          tp->undo_marker ? tp->undo_retrans : 0);
877 #endif
878                 tcp_disable_fack(tp);
879         }
880
881         if (metric > 0)
882                 tcp_disable_early_retrans(tp);
883 }
884
885 /* This must be called before lost_out is incremented */
886 static void tcp_verify_retransmit_hint(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
887 {
888         if (!tp->retransmit_skb_hint ||
889             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
890                    TCP_SKB_CB(tp->retransmit_skb_hint)->seq))
891                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
892
893         if (!tp->lost_out ||
894             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->retransmit_high))
895                 tp->retransmit_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
896 }
897
898 static void tcp_skb_mark_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
899 {
900         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
901                 tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
902
903                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
904                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
905         }
906 }
907
908 static void tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(struct tcp_sock *tp,
909                                             struct sk_buff *skb)
910 {
911         tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
912
913         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
914                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
915                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
916         }
917 }
918
919 /* This procedure tags the retransmission queue when SACKs arrive.
920  *
921  * We have three tag bits: SACKED(S), RETRANS(R) and LOST(L).
922  * Packets in queue with these bits set are counted in variables
923  * sacked_out, retrans_out and lost_out, correspondingly.
924  *
925  * Valid combinations are:
926  * Tag  InFlight        Description
927  * 0    1               - orig segment is in flight.
928  * S    0               - nothing flies, orig reached receiver.
929  * L    0               - nothing flies, orig lost by net.
930  * R    2               - both orig and retransmit are in flight.
931  * L|R  1               - orig is lost, retransmit is in flight.
932  * S|R  1               - orig reached receiver, retrans is still in flight.
933  * (L|S|R is logically valid, it could occur when L|R is sacked,
934  *  but it is equivalent to plain S and code short-curcuits it to S.
935  *  L|S is logically invalid, it would mean -1 packet in flight 8))
936  *
937  * These 6 states form finite state machine, controlled by the following events:
938  * 1. New ACK (+SACK) arrives. (tcp_sacktag_write_queue())
939  * 2. Retransmission. (tcp_retransmit_skb(), tcp_xmit_retransmit_queue())
940  * 3. Loss detection event of two flavors:
941  *      A. Scoreboard estimator decided the packet is lost.
942  *         A'. Reno "three dupacks" marks head of queue lost.
943  *         A''. Its FACK modification, head until snd.fack is lost.
944  *      B. SACK arrives sacking SND.NXT at the moment, when the
945  *         segment was retransmitted.
946  * 4. D-SACK added new rule: D-SACK changes any tag to S.
947  *
948  * It is pleasant to note, that state diagram turns out to be commutative,
949  * so that we are allowed not to be bothered by order of our actions,
950  * when multiple events arrive simultaneously. (see the function below).
951  *
952  * Reordering detection.
953  * --------------------
954  * Reordering metric is maximal distance, which a packet can be displaced
955  * in packet stream. With SACKs we can estimate it:
956  *
957  * 1. SACK fills old hole and the corresponding segment was not
958  *    ever retransmitted -> reordering. Alas, we cannot use it
959  *    when segment was retransmitted.
960  * 2. The last flaw is solved with D-SACK. D-SACK arrives
961  *    for retransmitted and already SACKed segment -> reordering..
962  * Both of these heuristics are not used in Loss state, when we cannot
963  * account for retransmits accurately.
964  *
965  * SACK block validation.
966  * ----------------------
967  *
968  * SACK block range validation checks that the received SACK block fits to
969  * the expected sequence limits, i.e., it is between SND.UNA and SND.NXT.
970  * Note that SND.UNA is not included to the range though being valid because
971  * it means that the receiver is rather inconsistent with itself reporting
972  * SACK reneging when it should advance SND.UNA. Such SACK block this is
973  * perfectly valid, however, in light of RFC2018 which explicitly states
974  * that "SACK block MUST reflect the newest segment.  Even if the newest
975  * segment is going to be discarded ...", not that it looks very clever
976  * in case of head skb. Due to potentional receiver driven attacks, we
977  * choose to avoid immediate execution of a walk in write queue due to
978  * reneging and defer head skb's loss recovery to standard loss recovery
979  * procedure that will eventually trigger (nothing forbids us doing this).
980  *
981  * Implements also blockage to start_seq wrap-around. Problem lies in the
982  * fact that though start_seq (s) is before end_seq (i.e., not reversed),
983  * there's no guarantee that it will be before snd_nxt (n). The problem
984  * happens when start_seq resides between end_seq wrap (e_w) and snd_nxt
985  * wrap (s_w):
986  *
987  *         <- outs wnd ->                          <- wrapzone ->
988  *         u     e      n                         u_w   e_w  s n_w
989  *         |     |      |                          |     |   |  |
990  * |<------------+------+----- TCP seqno space --------------+---------->|
991  * ...-- <2^31 ->|                                           |<--------...
992  * ...---- >2^31 ------>|                                    |<--------...
993  *
994  * Current code wouldn't be vulnerable but it's better still to discard such
995  * crazy SACK blocks. Doing this check for start_seq alone closes somewhat
996  * similar case (end_seq after snd_nxt wrap) as earlier reversed check in
997  * snd_nxt wrap -> snd_una region will then become "well defined", i.e.,
998  * equal to the ideal case (infinite seqno space without wrap caused issues).
999  *
1000  * With D-SACK the lower bound is extended to cover sequence space below
1001  * SND.UNA down to undo_marker, which is the last point of interest. Yet
1002  * again, D-SACK block must not to go across snd_una (for the same reason as
1003  * for the normal SACK blocks, explained above). But there all simplicity
1004  * ends, TCP might receive valid D-SACKs below that. As long as they reside
1005  * fully below undo_marker they do not affect behavior in anyway and can
1006  * therefore be safely ignored. In rare cases (which are more or less
1007  * theoretical ones), the D-SACK will nicely cross that boundary due to skb
1008  * fragmentation and packet reordering past skb's retransmission. To consider
1009  * them correctly, the acceptable range must be extended even more though
1010  * the exact amount is rather hard to quantify. However, tp->max_window can
1011  * be used as an exaggerated estimate.
1012  */
1013 static bool tcp_is_sackblock_valid(struct tcp_sock *tp, bool is_dsack,
1014                                    u32 start_seq, u32 end_seq)
1015 {
1016         /* Too far in future, or reversed (interpretation is ambiguous) */
1017         if (after(end_seq, tp->snd_nxt) || !before(start_seq, end_seq))
1018                 return false;
1019
1020         /* Nasty start_seq wrap-around check (see comments above) */
1021         if (!before(start_seq, tp->snd_nxt))
1022                 return false;
1023
1024         /* In outstanding window? ...This is valid exit for D-SACKs too.
1025          * start_seq == snd_una is non-sensical (see comments above)
1026          */
1027         if (after(start_seq, tp->snd_una))
1028                 return true;
1029
1030         if (!is_dsack || !tp->undo_marker)
1031                 return false;
1032
1033         /* ...Then it's D-SACK, and must reside below snd_una completely */
1034         if (after(end_seq, tp->snd_una))
1035                 return false;
1036
1037         if (!before(start_seq, tp->undo_marker))
1038                 return true;
1039
1040         /* Too old */
1041         if (!after(end_seq, tp->undo_marker))
1042                 return false;
1043
1044         /* Undo_marker boundary crossing (overestimates a lot). Known already:
1045          *   start_seq < undo_marker and end_seq >= undo_marker.
1046          */
1047         return !before(start_seq, end_seq - tp->max_window);
1048 }
1049
1050 /* Check for lost retransmit. This superb idea is borrowed from "ratehalving".
1051  * Event "B". Later note: FACK people cheated me again 8), we have to account
1052  * for reordering! Ugly, but should help.
1053  *
1054  * Search retransmitted skbs from write_queue that were sent when snd_nxt was
1055  * less than what is now known to be received by the other end (derived from
1056  * highest SACK block). Also calculate the lowest snd_nxt among the remaining
1057  * retransmitted skbs to avoid some costly processing per ACKs.
1058  */
1059 static void tcp_mark_lost_retrans(struct sock *sk, int *flag)
1060 {
1061         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1062         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1063         struct sk_buff *skb;
1064         int cnt = 0;
1065         u32 new_low_seq = tp->snd_nxt;
1066         u32 received_upto = tcp_highest_sack_seq(tp);
1067
1068         if (!tcp_is_fack(tp) || !tp->retrans_out ||
1069             !after(received_upto, tp->lost_retrans_low) ||
1070             icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
1071                 return;
1072
1073         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
1074                 u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
1075
1076                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1077                         break;
1078                 if (cnt == tp->retrans_out)
1079                         break;
1080                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1081                         continue;
1082
1083                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS))
1084                         continue;
1085
1086                 /* TODO: We would like to get rid of tcp_is_fack(tp) only
1087                  * constraint here (see above) but figuring out that at
1088                  * least tp->reordering SACK blocks reside between ack_seq
1089                  * and received_upto is not easy task to do cheaply with
1090                  * the available datastructures.
1091                  *
1092                  * Whether FACK should check here for tp->reordering segs
1093                  * in-between one could argue for either way (it would be
1094                  * rather simple to implement as we could count fack_count
1095                  * during the walk and do tp->fackets_out - fack_count).
1096                  */
1097                 if (after(received_upto, ack_seq)) {
1098                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1099                         tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
1100                         *flag |= FLAG_LOST_RETRANS;
1101                         tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(tp, skb);
1102                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSTRETRANSMIT);
1103                 } else {
1104                         if (before(ack_seq, new_low_seq))
1105                                 new_low_seq = ack_seq;
1106                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
1107                 }
1108         }
1109
1110         if (tp->retrans_out)
1111                 tp->lost_retrans_low = new_low_seq;
1112 }
1113
1114 static bool tcp_check_dsack(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1115                             struct tcp_sack_block_wire *sp, int num_sacks,
1116                             u32 prior_snd_una)
1117 {
1118         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1119         u32 start_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].start_seq);
1120         u32 end_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].end_seq);
1121         bool dup_sack = false;
1122
1123         if (before(start_seq_0, TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq)) {
1124                 dup_sack = true;
1125                 tcp_dsack_seen(tp);
1126                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECV);
1127         } else if (num_sacks > 1) {
1128                 u32 end_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].end_seq);
1129                 u32 start_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].start_seq);
1130
1131                 if (!after(end_seq_0, end_seq_1) &&
1132                     !before(start_seq_0, start_seq_1)) {
1133                         dup_sack = true;
1134                         tcp_dsack_seen(tp);
1135                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
1136                                         LINUX_MIB_TCPDSACKOFORECV);
1137                 }
1138         }
1139
1140         /* D-SACK for already forgotten data... Do dumb counting. */
1141         if (dup_sack && tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1142             !after(end_seq_0, prior_snd_una) &&
1143             after(end_seq_0, tp->undo_marker))
1144                 tp->undo_retrans--;
1145
1146         return dup_sack;
1147 }
1148
1149 struct tcp_sacktag_state {
1150         int     reord;
1151         int     fack_count;
1152         /* Timestamps for earliest and latest never-retransmitted segment
1153          * that was SACKed. RTO needs the earliest RTT to stay conservative,
1154          * but congestion control should still get an accurate delay signal.
1155          */
1156         struct skb_mstamp first_sackt;
1157         struct skb_mstamp last_sackt;
1158         int     flag;
1159 };
1160
1161 /* Check if skb is fully within the SACK block. In presence of GSO skbs,
1162  * the incoming SACK may not exactly match but we can find smaller MSS
1163  * aligned portion of it that matches. Therefore we might need to fragment
1164  * which may fail and creates some hassle (caller must handle error case
1165  * returns).
1166  *
1167  * FIXME: this could be merged to shift decision code
1168  */
1169 static int tcp_match_skb_to_sack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1170                                   u32 start_seq, u32 end_seq)
1171 {
1172         int err;
1173         bool in_sack;
1174         unsigned int pkt_len;
1175         unsigned int mss;
1176
1177         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1178                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1179
1180         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1 && !in_sack &&
1181             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq)) {
1182                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1183                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1184
1185                 if (!in_sack) {
1186                         pkt_len = start_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1187                         if (pkt_len < mss)
1188                                 pkt_len = mss;
1189                 } else {
1190                         pkt_len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1191                         if (pkt_len < mss)
1192                                 return -EINVAL;
1193                 }
1194
1195                 /* Round if necessary so that SACKs cover only full MSSes
1196                  * and/or the remaining small portion (if present)
1197                  */
1198                 if (pkt_len > mss) {
1199                         unsigned int new_len = (pkt_len / mss) * mss;
1200                         if (!in_sack && new_len < pkt_len) {
1201                                 new_len += mss;
1202                                 if (new_len >= skb->len)
1203                                         return 0;
1204                         }
1205                         pkt_len = new_len;
1206                 }
1207                 err = tcp_fragment(sk, skb, pkt_len, mss, GFP_ATOMIC);
1208                 if (err < 0)
1209                         return err;
1210         }
1211
1212         return in_sack;
1213 }
1214
1215 /* Mark the given newly-SACKed range as such, adjusting counters and hints. */
1216 static u8 tcp_sacktag_one(struct sock *sk,
1217                           struct tcp_sacktag_state *state, u8 sacked,
1218                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1219                           int dup_sack, int pcount,
1220                           const struct skb_mstamp *xmit_time)
1221 {
1222         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1223         int fack_count = state->fack_count;
1224
1225         /* Account D-SACK for retransmitted packet. */
1226         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1227                 if (tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1228                     after(end_seq, tp->undo_marker))
1229                         tp->undo_retrans--;
1230                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1231                         state->reord = min(fack_count, state->reord);
1232         }
1233
1234         /* Nothing to do; acked frame is about to be dropped (was ACKed). */
1235         if (!after(end_seq, tp->snd_una))
1236                 return sacked;
1237
1238         if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
1239                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1240                         /* If the segment is not tagged as lost,
1241                          * we do not clear RETRANS, believing
1242                          * that retransmission is still in flight.
1243                          */
1244                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1245                                 sacked &= ~(TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS);
1246                                 tp->lost_out -= pcount;
1247                                 tp->retrans_out -= pcount;
1248                         }
1249                 } else {
1250                         if (!(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1251                                 /* New sack for not retransmitted frame,
1252                                  * which was in hole. It is reordering.
1253                                  */
1254                                 if (before(start_seq,
1255                                            tcp_highest_sack_seq(tp)))
1256                                         state->reord = min(fack_count,
1257                                                            state->reord);
1258                                 if (!after(end_seq, tp->high_seq))
1259                                         state->flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
1260                                 if (state->first_sackt.v64 == 0)
1261                                         state->first_sackt = *xmit_time;
1262                                 state->last_sackt = *xmit_time;
1263                         }
1264
1265                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1266                                 sacked &= ~TCPCB_LOST;
1267                                 tp->lost_out -= pcount;
1268                         }
1269                 }
1270
1271                 sacked |= TCPCB_SACKED_ACKED;
1272                 state->flag |= FLAG_DATA_SACKED;
1273                 tp->sacked_out += pcount;
1274
1275                 fack_count += pcount;
1276
1277                 /* Lost marker hint past SACKed? Tweak RFC3517 cnt */
1278                 if (!tcp_is_fack(tp) && tp->lost_skb_hint &&
1279                     before(start_seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq))
1280                         tp->lost_cnt_hint += pcount;
1281
1282                 if (fack_count > tp->fackets_out)
1283                         tp->fackets_out = fack_count;
1284         }
1285
1286         /* D-SACK. We can detect redundant retransmission in S|R and plain R
1287          * frames and clear it. undo_retrans is decreased above, L|R frames
1288          * are accounted above as well.
1289          */
1290         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)) {
1291                 sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1292                 tp->retrans_out -= pcount;
1293         }
1294
1295         return sacked;
1296 }
1297
1298 /* Shift newly-SACKed bytes from this skb to the immediately previous
1299  * already-SACKed sk_buff. Mark the newly-SACKed bytes as such.
1300  */
1301 static bool tcp_shifted_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1302                             struct tcp_sacktag_state *state,
1303                             unsigned int pcount, int shifted, int mss,
1304                             bool dup_sack)
1305 {
1306         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1307         struct sk_buff *prev = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
1308         u32 start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;   /* start of newly-SACKed */
1309         u32 end_seq = start_seq + shifted;      /* end of newly-SACKed */
1310
1311         BUG_ON(!pcount);
1312
1313         /* Adjust counters and hints for the newly sacked sequence
1314          * range but discard the return value since prev is already
1315          * marked. We must tag the range first because the seq
1316          * advancement below implicitly advances
1317          * tcp_highest_sack_seq() when skb is highest_sack.
1318          */
1319         tcp_sacktag_one(sk, state, TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1320                         start_seq, end_seq, dup_sack, pcount,
1321                         &skb->skb_mstamp);
1322
1323         if (skb == tp->lost_skb_hint)
1324                 tp->lost_cnt_hint += pcount;
1325
1326         TCP_SKB_CB(prev)->end_seq += shifted;
1327         TCP_SKB_CB(skb)->seq += shifted;
1328
1329         tcp_skb_pcount_add(prev, pcount);
1330         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) < pcount);
1331         tcp_skb_pcount_add(skb, -pcount);
1332
1333         /* When we're adding to gso_segs == 1, gso_size will be zero,
1334          * in theory this shouldn't be necessary but as long as DSACK
1335          * code can come after this skb later on it's better to keep
1336          * setting gso_size to something.
1337          */
1338         if (!TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size)
1339                 TCP_SKB_CB(prev)->tcp_gso_size = mss;
1340
1341         /* CHECKME: To clear or not to clear? Mimics normal skb currently */
1342         if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1343                 TCP_SKB_CB(skb)->tcp_gso_size = 0;
1344
1345         /* Difference in this won't matter, both ACKed by the same cumul. ACK */
1346         TCP_SKB_CB(prev)->sacked |= (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS);
1347
1348         if (skb->len > 0) {
1349                 BUG_ON(!tcp_skb_pcount(skb));
1350                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTED);
1351                 return false;
1352         }
1353
1354         /* Whole SKB was eaten :-) */
1355
1356         if (skb == tp->retransmit_skb_hint)
1357                 tp->retransmit_skb_hint = prev;
1358         if (skb == tp->lost_skb_hint) {
1359                 tp->lost_skb_hint = prev;
1360                 tp->lost_cnt_hint -= tcp_skb_pcount(prev);
1361         }
1362
1363         TCP_SKB_CB(prev)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1364         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1365                 TCP_SKB_CB(prev)->end_seq++;
1366
1367         if (skb == tcp_highest_sack(sk))
1368                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1369
1370         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1371         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1372
1373         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKMERGED);
1374
1375         return true;
1376 }
1377
1378 /* I wish gso_size would have a bit more sane initialization than
1379  * something-or-zero which complicates things
1380  */
1381 static int tcp_skb_seglen(const struct sk_buff *skb)
1382 {
1383         return tcp_skb_pcount(skb) == 1 ? skb->len : tcp_skb_mss(skb);
1384 }
1385
1386 /* Shifting pages past head area doesn't work */
1387 static int skb_can_shift(const struct sk_buff *skb)
1388 {
1389         return !skb_headlen(skb) && skb_is_nonlinear(skb);
1390 }
1391
1392 /* Try collapsing SACK blocks spanning across multiple skbs to a single
1393  * skb.
1394  */
1395 static struct sk_buff *tcp_shift_skb_data(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1396                                           struct tcp_sacktag_state *state,
1397                                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1398                                           bool dup_sack)
1399 {
1400         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1401         struct sk_buff *prev;
1402         int mss;
1403         int pcount = 0;
1404         int len;
1405         int in_sack;
1406
1407         if (!sk_can_gso(sk))
1408                 goto fallback;
1409
1410         /* Normally R but no L won't result in plain S */
1411         if (!dup_sack &&
1412             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS)) == TCPCB_SACKED_RETRANS)
1413                 goto fallback;
1414         if (!skb_can_shift(skb))
1415                 goto fallback;
1416         /* This frame is about to be dropped (was ACKed). */
1417         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1418                 goto fallback;
1419
1420         /* Can only happen with delayed DSACK + discard craziness */
1421         if (unlikely(skb == tcp_write_queue_head(sk)))
1422                 goto fallback;
1423         prev = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
1424
1425         if ((TCP_SKB_CB(prev)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED)
1426                 goto fallback;
1427
1428         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1429                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1430
1431         if (in_sack) {
1432                 len = skb->len;
1433                 pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1434                 mss = tcp_skb_seglen(skb);
1435
1436                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1437                  * drop this restriction as unnecessary
1438                  */
1439                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1440                         goto fallback;
1441         } else {
1442                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq))
1443                         goto noop;
1444                 /* CHECKME: This is non-MSS split case only?, this will
1445                  * cause skipped skbs due to advancing loop btw, original
1446                  * has that feature too
1447                  */
1448                 if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1449                         goto noop;
1450
1451                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1452                 if (!in_sack) {
1453                         /* TODO: head merge to next could be attempted here
1454                          * if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end_seq)),
1455                          * though it might not be worth of the additional hassle
1456                          *
1457                          * ...we can probably just fallback to what was done
1458                          * previously. We could try merging non-SACKed ones
1459                          * as well but it probably isn't going to buy off
1460                          * because later SACKs might again split them, and
1461                          * it would make skb timestamp tracking considerably
1462                          * harder problem.
1463                          */
1464                         goto fallback;
1465                 }
1466
1467                 len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1468                 BUG_ON(len < 0);
1469                 BUG_ON(len > skb->len);
1470
1471                 /* MSS boundaries should be honoured or else pcount will
1472                  * severely break even though it makes things bit trickier.
1473                  * Optimize common case to avoid most of the divides
1474                  */
1475                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1476
1477                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1478                  * drop this restriction as unnecessary
1479                  */
1480                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1481                         goto fallback;
1482
1483                 if (len == mss) {
1484                         pcount = 1;
1485                 } else if (len < mss) {
1486                         goto noop;
1487                 } else {
1488                         pcount = len / mss;
1489                         len = pcount * mss;
1490                 }
1491         }
1492
1493         /* tcp_sacktag_one() won't SACK-tag ranges below snd_una */
1494         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->seq + len, tp->snd_una))
1495                 goto fallback;
1496
1497         if (!skb_shift(prev, skb, len))
1498                 goto fallback;
1499         if (!tcp_shifted_skb(sk, skb, state, pcount, len, mss, dup_sack))
1500                 goto out;
1501
1502         /* Hole filled allows collapsing with the next as well, this is very
1503          * useful when hole on every nth skb pattern happens
1504          */
1505         if (prev == tcp_write_queue_tail(sk))
1506                 goto out;
1507         skb = tcp_write_queue_next(sk, prev);
1508
1509         if (!skb_can_shift(skb) ||
1510             (skb == tcp_send_head(sk)) ||
1511             ((TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED) ||
1512             (mss != tcp_skb_seglen(skb)))
1513                 goto out;
1514
1515         len = skb->len;
1516         if (skb_shift(prev, skb, len)) {
1517                 pcount += tcp_skb_pcount(skb);
1518                 tcp_shifted_skb(sk, skb, state, tcp_skb_pcount(skb), len, mss, 0);
1519         }
1520
1521 out:
1522         state->fack_count += pcount;
1523         return prev;
1524
1525 noop:
1526         return skb;
1527
1528 fallback:
1529         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTFALLBACK);
1530         return NULL;
1531 }
1532
1533 static struct sk_buff *tcp_sacktag_walk(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1534                                         struct tcp_sack_block *next_dup,
1535                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1536                                         u32 start_seq, u32 end_seq,
1537                                         bool dup_sack_in)
1538 {
1539         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1540         struct sk_buff *tmp;
1541
1542         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1543                 int in_sack = 0;
1544                 bool dup_sack = dup_sack_in;
1545
1546                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1547                         break;
1548
1549                 /* queue is in-order => we can short-circuit the walk early */
1550                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq))
1551                         break;
1552
1553                 if (next_dup  &&
1554                     before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, next_dup->end_seq)) {
1555                         in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1556                                                         next_dup->start_seq,
1557                                                         next_dup->end_seq);
1558                         if (in_sack > 0)
1559                                 dup_sack = true;
1560                 }
1561
1562                 /* skb reference here is a bit tricky to get right, since
1563                  * shifting can eat and free both this skb and the next,
1564                  * so not even _safe variant of the loop is enough.
1565                  */
1566                 if (in_sack <= 0) {
1567                         tmp = tcp_shift_skb_data(sk, skb, state,
1568                                                  start_seq, end_seq, dup_sack);
1569                         if (tmp) {
1570                                 if (tmp != skb) {
1571                                         skb = tmp;
1572                                         continue;
1573                                 }
1574
1575                                 in_sack = 0;
1576                         } else {
1577                                 in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1578                                                                 start_seq,
1579                                                                 end_seq);
1580                         }
1581                 }
1582
1583                 if (unlikely(in_sack < 0))
1584                         break;
1585
1586                 if (in_sack) {
1587                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked =
1588                                 tcp_sacktag_one(sk,
1589                                                 state,
1590                                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1591                                                 TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1592                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq,
1593                                                 dup_sack,
1594                                                 tcp_skb_pcount(skb),
1595                                                 &skb->skb_mstamp);
1596
1597                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1598                                     tcp_highest_sack_seq(tp)))
1599                                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1600                 }
1601
1602                 state->fack_count += tcp_skb_pcount(skb);
1603         }
1604         return skb;
1605 }
1606
1607 /* Avoid all extra work that is being done by sacktag while walking in
1608  * a normal way
1609  */
1610 static struct sk_buff *tcp_sacktag_skip(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1611                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1612                                         u32 skip_to_seq)
1613 {
1614         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1615                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1616                         break;
1617
1618                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, skip_to_seq))
1619                         break;
1620
1621                 state->fack_count += tcp_skb_pcount(skb);
1622         }
1623         return skb;
1624 }
1625
1626 static struct sk_buff *tcp_maybe_skipping_dsack(struct sk_buff *skb,
1627                                                 struct sock *sk,
1628                                                 struct tcp_sack_block *next_dup,
1629                                                 struct tcp_sacktag_state *state,
1630                                                 u32 skip_to_seq)
1631 {
1632         if (!next_dup)
1633                 return skb;
1634
1635         if (before(next_dup->start_seq, skip_to_seq)) {
1636                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, next_dup->start_seq);
1637                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, NULL, state,
1638                                        next_dup->start_seq, next_dup->end_seq,
1639                                        1);
1640         }
1641
1642         return skb;
1643 }
1644
1645 static int tcp_sack_cache_ok(const struct tcp_sock *tp, const struct tcp_sack_block *cache)
1646 {
1647         return cache < tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1648 }
1649
1650 static int
1651 tcp_sacktag_write_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1652                         u32 prior_snd_una, struct tcp_sacktag_state *state)
1653 {
1654         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1655         const unsigned char *ptr = (skb_transport_header(ack_skb) +
1656                                     TCP_SKB_CB(ack_skb)->sacked);
1657         struct tcp_sack_block_wire *sp_wire = (struct tcp_sack_block_wire *)(ptr+2);
1658         struct tcp_sack_block sp[TCP_NUM_SACKS];
1659         struct tcp_sack_block *cache;
1660         struct sk_buff *skb;
1661         int num_sacks = min(TCP_NUM_SACKS, (ptr[1] - TCPOLEN_SACK_BASE) >> 3);
1662         int used_sacks;
1663         bool found_dup_sack = false;
1664         int i, j;
1665         int first_sack_index;
1666
1667         state->flag = 0;
1668         state->reord = tp->packets_out;
1669
1670         if (!tp->sacked_out) {
1671                 if (WARN_ON(tp->fackets_out))
1672                         tp->fackets_out = 0;
1673                 tcp_highest_sack_reset(sk);
1674         }
1675
1676         found_dup_sack = tcp_check_dsack(sk, ack_skb, sp_wire,
1677                                          num_sacks, prior_snd_una);
1678         if (found_dup_sack)
1679                 state->flag |= FLAG_DSACKING_ACK;
1680
1681         /* Eliminate too old ACKs, but take into
1682          * account more or less fresh ones, they can
1683          * contain valid SACK info.
1684          */
1685         if (before(TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq, prior_snd_una - tp->max_window))
1686                 return 0;
1687
1688         if (!tp->packets_out)
1689                 goto out;
1690
1691         used_sacks = 0;
1692         first_sack_index = 0;
1693         for (i = 0; i < num_sacks; i++) {
1694                 bool dup_sack = !i && found_dup_sack;
1695
1696                 sp[used_sacks].start_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].start_seq);
1697                 sp[used_sacks].end_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].end_seq);
1698
1699                 if (!tcp_is_sackblock_valid(tp, dup_sack,
1700                                             sp[used_sacks].start_seq,
1701                                             sp[used_sacks].end_seq)) {
1702                         int mib_idx;
1703
1704                         if (dup_sack) {
1705                                 if (!tp->undo_marker)
1706                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDNOUNDO;
1707                                 else
1708                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDOLD;
1709                         } else {
1710                                 /* Don't count olds caused by ACK reordering */
1711                                 if ((TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq != tp->snd_una) &&
1712                                     !after(sp[used_sacks].end_seq, tp->snd_una))
1713                                         continue;
1714                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKDISCARD;
1715                         }
1716
1717                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
1718                         if (i == 0)
1719                                 first_sack_index = -1;
1720                         continue;
1721                 }
1722
1723                 /* Ignore very old stuff early */
1724                 if (!after(sp[used_sacks].end_seq, prior_snd_una))
1725                         continue;
1726
1727                 used_sacks++;
1728         }
1729
1730         /* order SACK blocks to allow in order walk of the retrans queue */
1731         for (i = used_sacks - 1; i > 0; i--) {
1732                 for (j = 0; j < i; j++) {
1733                         if (after(sp[j].start_seq, sp[j + 1].start_seq)) {
1734                                 swap(sp[j], sp[j + 1]);
1735
1736                                 /* Track where the first SACK block goes to */
1737                                 if (j == first_sack_index)
1738                                         first_sack_index = j + 1;
1739                         }
1740                 }
1741         }
1742
1743         skb = tcp_write_queue_head(sk);
1744         state->fack_count = 0;
1745         i = 0;
1746
1747         if (!tp->sacked_out) {
1748                 /* It's already past, so skip checking against it */
1749                 cache = tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1750         } else {
1751                 cache = tp->recv_sack_cache;
1752                 /* Skip empty blocks in at head of the cache */
1753                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !cache->start_seq &&
1754                        !cache->end_seq)
1755                         cache++;
1756         }
1757
1758         while (i < used_sacks) {
1759                 u32 start_seq = sp[i].start_seq;
1760                 u32 end_seq = sp[i].end_seq;
1761                 bool dup_sack = (found_dup_sack && (i == first_sack_index));
1762                 struct tcp_sack_block *next_dup = NULL;
1763
1764                 if (found_dup_sack && ((i + 1) == first_sack_index))
1765                         next_dup = &sp[i + 1];
1766
1767                 /* Skip too early cached blocks */
1768                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) &&
1769                        !before(start_seq, cache->end_seq))
1770                         cache++;
1771
1772                 /* Can skip some work by looking recv_sack_cache? */
1773                 if (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !dup_sack &&
1774                     after(end_seq, cache->start_seq)) {
1775
1776                         /* Head todo? */
1777                         if (before(start_seq, cache->start_seq)) {
1778                                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state,
1779                                                        start_seq);
1780                                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup,
1781                                                        state,
1782                                                        start_seq,
1783                                                        cache->start_seq,
1784                                                        dup_sack);
1785                         }
1786
1787                         /* Rest of the block already fully processed? */
1788                         if (!after(end_seq, cache->end_seq))
1789                                 goto advance_sp;
1790
1791                         skb = tcp_maybe_skipping_dsack(skb, sk, next_dup,
1792                                                        state,
1793                                                        cache->end_seq);
1794
1795                         /* ...tail remains todo... */
1796                         if (tcp_highest_sack_seq(tp) == cache->end_seq) {
1797                                 /* ...but better entrypoint exists! */
1798                                 skb = tcp_highest_sack(sk);
1799                                 if (!skb)
1800                                         break;
1801                                 state->fack_count = tp->fackets_out;
1802                                 cache++;
1803                                 goto walk;
1804                         }
1805
1806                         skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, cache->end_seq);
1807                         /* Check overlap against next cached too (past this one already) */
1808                         cache++;
1809                         continue;
1810                 }
1811
1812                 if (!before(start_seq, tcp_highest_sack_seq(tp))) {
1813                         skb = tcp_highest_sack(sk);
1814                         if (!skb)
1815                                 break;
1816                         state->fack_count = tp->fackets_out;
1817                 }
1818                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, start_seq);
1819
1820 walk:
1821                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup, state,
1822                                        start_seq, end_seq, dup_sack);
1823
1824 advance_sp:
1825                 i++;
1826         }
1827
1828         /* Clear the head of the cache sack blocks so we can skip it next time */
1829         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache) - used_sacks; i++) {
1830                 tp->recv_sack_cache[i].start_seq = 0;
1831                 tp->recv_sack_cache[i].end_seq = 0;
1832         }
1833         for (j = 0; j < used_sacks; j++)
1834                 tp->recv_sack_cache[i++] = sp[j];
1835
1836         if ((state->reord < tp->fackets_out) &&
1837             ((inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) || tp->undo_marker))
1838                 tcp_update_reordering(sk, tp->fackets_out - state->reord, 0);
1839
1840         tcp_mark_lost_retrans(sk, &state->flag);
1841         tcp_verify_left_out(tp);
1842 out:
1843
1844 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
1845         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
1846         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
1847         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
1848         WARN_ON((int)tcp_packets_in_flight(tp) < 0);
1849 #endif
1850         return state->flag;
1851 }
1852
1853 /* Limits sacked_out so that sum with lost_out isn't ever larger than
1854  * packets_out. Returns false if sacked_out adjustement wasn't necessary.
1855  */
1856 static bool tcp_limit_reno_sacked(struct tcp_sock *tp)
1857 {
1858         u32 holes;
1859
1860         holes = max(tp->lost_out, 1U);
1861         holes = min(holes, tp->packets_out);
1862
1863         if ((tp->sacked_out + holes) > tp->packets_out) {
1864                 tp->sacked_out = tp->packets_out - holes;
1865                 return true;
1866         }
1867         return false;
1868 }
1869
1870 /* If we receive more dupacks than we expected counting segments
1871  * in assumption of absent reordering, interpret this as reordering.
1872  * The only another reason could be bug in receiver TCP.
1873  */
1874 static void tcp_check_reno_reordering(struct sock *sk, const int addend)
1875 {
1876         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1877         if (tcp_limit_reno_sacked(tp))
1878                 tcp_update_reordering(sk, tp->packets_out + addend, 0);
1879 }
1880
1881 /* Emulate SACKs for SACKless connection: account for a new dupack. */
1882
1883 static void tcp_add_reno_sack(struct sock *sk)
1884 {
1885         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1886         tp->sacked_out++;
1887         tcp_check_reno_reordering(sk, 0);
1888         tcp_verify_left_out(tp);
1889 }
1890
1891 /* Account for ACK, ACKing some data in Reno Recovery phase. */
1892
1893 static void tcp_remove_reno_sacks(struct sock *sk, int acked)
1894 {
1895         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1896
1897         if (acked > 0) {
1898                 /* One ACK acked hole. The rest eat duplicate ACKs. */
1899                 if (acked - 1 >= tp->sacked_out)
1900                         tp->sacked_out = 0;
1901                 else
1902                         tp->sacked_out -= acked - 1;
1903         }
1904         tcp_check_reno_reordering(sk, acked);
1905         tcp_verify_left_out(tp);
1906 }
1907
1908 static inline void tcp_reset_reno_sack(struct tcp_sock *tp)
1909 {
1910         tp->sacked_out = 0;
1911 }
1912
1913 void tcp_clear_retrans(struct tcp_sock *tp)
1914 {
1915         tp->retrans_out = 0;
1916         tp->lost_out = 0;
1917         tp->undo_marker = 0;
1918         tp->undo_retrans = -1;
1919         tp->fackets_out = 0;
1920         tp->sacked_out = 0;
1921 }
1922
1923 static inline void tcp_init_undo(struct tcp_sock *tp)
1924 {
1925         tp->undo_marker = tp->snd_una;
1926         /* Retransmission still in flight may cause DSACKs later. */
1927         tp->undo_retrans = tp->retrans_out ? : -1;
1928 }
1929
1930 /* Enter Loss state. If we detect SACK reneging, forget all SACK information
1931  * and reset tags completely, otherwise preserve SACKs. If receiver
1932  * dropped its ofo queue, we will know this due to reneging detection.
1933  */
1934 void tcp_enter_loss(struct sock *sk)
1935 {
1936         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1937         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1938         struct sk_buff *skb;
1939         bool new_recovery = icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_Recovery;
1940         bool is_reneg;                  /* is receiver reneging on SACKs? */
1941
1942         /* Reduce ssthresh if it has not yet been made inside this window. */
1943         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder ||
1944             !after(tp->high_seq, tp->snd_una) ||
1945             (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss && !icsk->icsk_retransmits)) {
1946                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1947                 tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
1948                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_LOSS);
1949                 tcp_init_undo(tp);
1950         }
1951         tp->snd_cwnd       = 1;
1952         tp->snd_cwnd_cnt   = 0;
1953         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1954
1955         tp->retrans_out = 0;
1956         tp->lost_out = 0;
1957
1958         if (tcp_is_reno(tp))
1959                 tcp_reset_reno_sack(tp);
1960
1961         skb = tcp_write_queue_head(sk);
1962         is_reneg = skb && (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED);
1963         if (is_reneg) {
1964                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSACKRENEGING);
1965                 tp->sacked_out = 0;
1966                 tp->fackets_out = 0;
1967         }
1968         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
1969
1970         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
1971                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1972                         break;
1973
1974                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= (~TCPCB_TAGBITS)|TCPCB_SACKED_ACKED;
1975                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked&TCPCB_SACKED_ACKED) || is_reneg) {
1976                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_ACKED;
1977                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
1978                         tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
1979                         tp->retransmit_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1980                 }
1981         }
1982         tcp_verify_left_out(tp);
1983
1984         /* Timeout in disordered state after receiving substantial DUPACKs
1985          * suggests that the degree of reordering is over-estimated.
1986          */
1987         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder &&
1988             tp->sacked_out >= sysctl_tcp_reordering)
1989                 tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
1990                                        sysctl_tcp_reordering);
1991         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
1992         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
1993         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
1994
1995         /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 1: retransmit SND.UNA if no previous
1996          * loss recovery is underway except recurring timeout(s) on
1997          * the same SND.UNA (sec 3.2). Disable F-RTO on path MTU probing
1998          */
1999         tp->frto = sysctl_tcp_frto &&
2000                    (new_recovery || icsk->icsk_retransmits) &&
2001                    !inet_csk(sk)->icsk_mtup.probe_size;
2002 }
2003
2004 /* If ACK arrived pointing to a remembered SACK, it means that our
2005  * remembered SACKs do not reflect real state of receiver i.e.
2006  * receiver _host_ is heavily congested (or buggy).
2007  *
2008  * To avoid big spurious retransmission bursts due to transient SACK
2009  * scoreboard oddities that look like reneging, we give the receiver a
2010  * little time (max(RTT/2, 10ms)) to send us some more ACKs that will
2011  * restore sanity to the SACK scoreboard. If the apparent reneging
2012  * persists until this RTO then we'll clear the SACK scoreboard.
2013  */
2014 static bool tcp_check_sack_reneging(struct sock *sk, int flag)
2015 {
2016         if (flag & FLAG_SACK_RENEGING) {
2017                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2018                 unsigned long delay = max(usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 4),
2019                                           msecs_to_jiffies(10));
2020
2021                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2022                                           delay, TCP_RTO_MAX);
2023                 return true;
2024         }
2025         return false;
2026 }
2027
2028 static inline int tcp_fackets_out(const struct tcp_sock *tp)
2029 {
2030         return tcp_is_reno(tp) ? tp->sacked_out + 1 : tp->fackets_out;
2031 }
2032
2033 /* Heurestics to calculate number of duplicate ACKs. There's no dupACKs
2034  * counter when SACK is enabled (without SACK, sacked_out is used for
2035  * that purpose).
2036  *
2037  * Instead, with FACK TCP uses fackets_out that includes both SACKed
2038  * segments up to the highest received SACK block so far and holes in
2039  * between them.
2040  *
2041  * With reordering, holes may still be in flight, so RFC3517 recovery
2042  * uses pure sacked_out (total number of SACKed segments) even though
2043  * it violates the RFC that uses duplicate ACKs, often these are equal
2044  * but when e.g. out-of-window ACKs or packet duplication occurs,
2045  * they differ. Since neither occurs due to loss, TCP should really
2046  * ignore them.
2047  */
2048 static inline int tcp_dupack_heuristics(const struct tcp_sock *tp)
2049 {
2050         return tcp_is_fack(tp) ? tp->fackets_out : tp->sacked_out + 1;
2051 }
2052
2053 static bool tcp_pause_early_retransmit(struct sock *sk, int flag)
2054 {
2055         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2056         unsigned long delay;
2057
2058         /* Delay early retransmit and entering fast recovery for
2059          * max(RTT/4, 2msec) unless ack has ECE mark, no RTT samples
2060          * available, or RTO is scheduled to fire first.
2061          */
2062         if (sysctl_tcp_early_retrans < 2 || sysctl_tcp_early_retrans > 3 ||
2063             (flag & FLAG_ECE) || !tp->srtt_us)
2064                 return false;
2065
2066         delay = max(usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 5),
2067                     msecs_to_jiffies(2));
2068
2069         if (!time_after(inet_csk(sk)->icsk_timeout, (jiffies + delay)))
2070                 return false;
2071
2072         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_EARLY_RETRANS, delay,
2073                                   TCP_RTO_MAX);
2074         return true;
2075 }
2076
2077 /* Linux NewReno/SACK/FACK/ECN state machine.
2078  * --------------------------------------
2079  *
2080  * "Open"       Normal state, no dubious events, fast path.
2081  * "Disorder"   In all the respects it is "Open",
2082  *              but requires a bit more attention. It is entered when
2083  *              we see some SACKs or dupacks. It is split of "Open"
2084  *              mainly to move some processing from fast path to slow one.
2085  * "CWR"        CWND was reduced due to some Congestion Notification event.
2086  *              It can be ECN, ICMP source quench, local device congestion.
2087  * "Recovery"   CWND was reduced, we are fast-retransmitting.
2088  * "Loss"       CWND was reduced due to RTO timeout or SACK reneging.
2089  *
2090  * tcp_fastretrans_alert() is entered:
2091  * - each incoming ACK, if state is not "Open"
2092  * - when arrived ACK is unusual, namely:
2093  *      * SACK
2094  *      * Duplicate ACK.
2095  *      * ECN ECE.
2096  *
2097  * Counting packets in flight is pretty simple.
2098  *
2099  *      in_flight = packets_out - left_out + retrans_out
2100  *
2101  *      packets_out is SND.NXT-SND.UNA counted in packets.
2102  *
2103  *      retrans_out is number of retransmitted segments.
2104  *
2105  *      left_out is number of segments left network, but not ACKed yet.
2106  *
2107  *              left_out = sacked_out + lost_out
2108  *
2109  *     sacked_out: Packets, which arrived to receiver out of order
2110  *                 and hence not ACKed. With SACKs this number is simply
2111  *                 amount of SACKed data. Even without SACKs
2112  *                 it is easy to give pretty reliable estimate of this number,
2113  *                 counting duplicate ACKs.
2114  *
2115  *       lost_out: Packets lost by network. TCP has no explicit
2116  *                 "loss notification" feedback from network (for now).
2117  *                 It means that this number can be only _guessed_.
2118  *                 Actually, it is the heuristics to predict lossage that
2119  *                 distinguishes different algorithms.
2120  *
2121  *      F.e. after RTO, when all the queue is considered as lost,
2122  *      lost_out = packets_out and in_flight = retrans_out.
2123  *
2124  *              Essentially, we have now two algorithms counting
2125  *              lost packets.
2126  *
2127  *              FACK: It is the simplest heuristics. As soon as we decided
2128  *              that something is lost, we decide that _all_ not SACKed
2129  *              packets until the most forward SACK are lost. I.e.
2130  *              lost_out = fackets_out - sacked_out and left_out = fackets_out.
2131  *              It is absolutely correct estimate, if network does not reorder
2132  *              packets. And it loses any connection to reality when reordering
2133  *              takes place. We use FACK by default until reordering
2134  *              is suspected on the path to this destination.
2135  *
2136  *              NewReno: when Recovery is entered, we assume that one segment
2137  *              is lost (classic Reno). While we are in Recovery and
2138  *              a partial ACK arrives, we assume that one more packet
2139  *              is lost (NewReno). This heuristics are the same in NewReno
2140  *              and SACK.
2141  *
2142  *  Imagine, that's all! Forget about all this shamanism about CWND inflation
2143  *  deflation etc. CWND is real congestion window, never inflated, changes
2144  *  only according to classic VJ rules.
2145  *
2146  * Really tricky (and requiring careful tuning) part of algorithm
2147  * is hidden in functions tcp_time_to_recover() and tcp_xmit_retransmit_queue().
2148  * The first determines the moment _when_ we should reduce CWND and,
2149  * hence, slow down forward transmission. In fact, it determines the moment
2150  * when we decide that hole is caused by loss, rather than by a reorder.
2151  *
2152  * tcp_xmit_retransmit_queue() decides, _what_ we should retransmit to fill
2153  * holes, caused by lost packets.
2154  *
2155  * And the most logically complicated part of algorithm is undo
2156  * heuristics. We detect false retransmits due to both too early
2157  * fast retransmit (reordering) and underestimated RTO, analyzing
2158  * timestamps and D-SACKs. When we detect that some segments were
2159  * retransmitted by mistake and CWND reduction was wrong, we undo
2160  * window reduction and abort recovery phase. This logic is hidden
2161  * inside several functions named tcp_try_undo_<something>.
2162  */
2163
2164 /* This function decides, when we should leave Disordered state
2165  * and enter Recovery phase, reducing congestion window.
2166  *
2167  * Main question: may we further continue forward transmission
2168  * with the same cwnd?
2169  */
2170 static bool tcp_time_to_recover(struct sock *sk, int flag)
2171 {
2172         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2173         __u32 packets_out;
2174
2175         /* Trick#1: The loss is proven. */
2176         if (tp->lost_out)
2177                 return true;
2178
2179         /* Not-A-Trick#2 : Classic rule... */
2180         if (tcp_dupack_heuristics(tp) > tp->reordering)
2181                 return true;
2182
2183         /* Trick#4: It is still not OK... But will it be useful to delay
2184          * recovery more?
2185          */
2186         packets_out = tp->packets_out;
2187         if (packets_out <= tp->reordering &&
2188             tp->sacked_out >= max_t(__u32, packets_out/2, sysctl_tcp_reordering) &&
2189             !tcp_may_send_now(sk)) {
2190                 /* We have nothing to send. This connection is limited
2191                  * either by receiver window or by application.
2192                  */
2193                 return true;
2194         }
2195
2196         /* If a thin stream is detected, retransmit after first
2197          * received dupack. Employ only if SACK is supported in order
2198          * to avoid possible corner-case series of spurious retransmissions
2199          * Use only if there are no unsent data.
2200          */
2201         if ((tp->thin_dupack || sysctl_tcp_thin_dupack) &&
2202             tcp_stream_is_thin(tp) && tcp_dupack_heuristics(tp) > 1 &&
2203             tcp_is_sack(tp) && !tcp_send_head(sk))
2204                 return true;
2205
2206         /* Trick#6: TCP early retransmit, per RFC5827.  To avoid spurious
2207          * retransmissions due to small network reorderings, we implement
2208          * Mitigation A.3 in the RFC and delay the retransmission for a short
2209          * interval if appropriate.
2210          */
2211         if (tp->do_early_retrans && !tp->retrans_out && tp->sacked_out &&
2212             (tp->packets_out >= (tp->sacked_out + 1) && tp->packets_out < 4) &&
2213             !tcp_may_send_now(sk))
2214                 return !tcp_pause_early_retransmit(sk, flag);
2215
2216         return false;
2217 }
2218
2219 /* Detect loss in event "A" above by marking head of queue up as lost.
2220  * For FACK or non-SACK(Reno) senders, the first "packets" number of segments
2221  * are considered lost. For RFC3517 SACK, a segment is considered lost if it
2222  * has at least tp->reordering SACKed seqments above it; "packets" refers to
2223  * the maximum SACKed segments to pass before reaching this limit.
2224  */
2225 static void tcp_mark_head_lost(struct sock *sk, int packets, int mark_head)
2226 {
2227         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2228         struct sk_buff *skb;
2229         int cnt, oldcnt;
2230         int err;
2231         unsigned int mss;
2232         /* Use SACK to deduce losses of new sequences sent during recovery */
2233         const u32 loss_high = tcp_is_sack(tp) ?  tp->snd_nxt : tp->high_seq;
2234
2235         WARN_ON(packets > tp->packets_out);
2236         if (tp->lost_skb_hint) {
2237                 skb = tp->lost_skb_hint;
2238                 cnt = tp->lost_cnt_hint;
2239                 /* Head already handled? */
2240                 if (mark_head && skb != tcp_write_queue_head(sk))
2241                         return;
2242         } else {
2243                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2244                 cnt = 0;
2245         }
2246
2247         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2248                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2249                         break;
2250                 /* TODO: do this better */
2251                 /* this is not the most efficient way to do this... */
2252                 tp->lost_skb_hint = skb;
2253                 tp->lost_cnt_hint = cnt;
2254
2255                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, loss_high))
2256                         break;
2257
2258                 oldcnt = cnt;
2259                 if (tcp_is_fack(tp) || tcp_is_reno(tp) ||
2260                     (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
2261                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
2262
2263                 if (cnt > packets) {
2264                         if ((tcp_is_sack(tp) && !tcp_is_fack(tp)) ||
2265                             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) ||
2266                             (oldcnt >= packets))
2267                                 break;
2268
2269                         mss = tcp_skb_mss(skb);
2270                         err = tcp_fragment(sk, skb, (packets - oldcnt) * mss,
2271                                            mss, GFP_ATOMIC);
2272                         if (err < 0)
2273                                 break;
2274                         cnt = packets;
2275                 }
2276
2277                 tcp_skb_mark_lost(tp, skb);
2278
2279                 if (mark_head)
2280                         break;
2281         }
2282         tcp_verify_left_out(tp);
2283 }
2284
2285 /* Account newly detected lost packet(s) */
2286
2287 static void tcp_update_scoreboard(struct sock *sk, int fast_rexmit)
2288 {
2289         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2290
2291         if (tcp_is_reno(tp)) {
2292                 tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2293         } else if (tcp_is_fack(tp)) {
2294                 int lost = tp->fackets_out - tp->reordering;
2295                 if (lost <= 0)
2296                         lost = 1;
2297                 tcp_mark_head_lost(sk, lost, 0);
2298         } else {
2299                 int sacked_upto = tp->sacked_out - tp->reordering;
2300                 if (sacked_upto >= 0)
2301                         tcp_mark_head_lost(sk, sacked_upto, 0);
2302                 else if (fast_rexmit)
2303                         tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2304         }
2305 }
2306
2307 /* CWND moderation, preventing bursts due to too big ACKs
2308  * in dubious situations.
2309  */
2310 static inline void tcp_moderate_cwnd(struct tcp_sock *tp)
2311 {
2312         tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd,
2313                            tcp_packets_in_flight(tp) + tcp_max_burst(tp));
2314         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2315 }
2316
2317 /* Nothing was retransmitted or returned timestamp is less
2318  * than timestamp of the first retransmission.
2319  */
2320 static inline bool tcp_packet_delayed(const struct tcp_sock *tp)
2321 {
2322         return !tp->retrans_stamp ||
2323                 (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2324                  before(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp));
2325 }
2326
2327 /* Undo procedures. */
2328
2329 /* We can clear retrans_stamp when there are no retransmissions in the
2330  * window. It would seem that it is trivially available for us in
2331  * tp->retrans_out, however, that kind of assumptions doesn't consider
2332  * what will happen if errors occur when sending retransmission for the
2333  * second time. ...It could the that such segment has only
2334  * TCPCB_EVER_RETRANS set at the present time. It seems that checking
2335  * the head skb is enough except for some reneging corner cases that
2336  * are not worth the effort.
2337  *
2338  * Main reason for all this complexity is the fact that connection dying
2339  * time now depends on the validity of the retrans_stamp, in particular,
2340  * that successive retransmissions of a segment must not advance
2341  * retrans_stamp under any conditions.
2342  */
2343 static bool tcp_any_retrans_done(const struct sock *sk)
2344 {
2345         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2346         struct sk_buff *skb;
2347
2348         if (tp->retrans_out)
2349                 return true;
2350
2351         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2352         if (unlikely(skb && TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS))
2353                 return true;
2354
2355         return false;
2356 }
2357
2358 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
2359 static void DBGUNDO(struct sock *sk, const char *msg)
2360 {
2361         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2362         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
2363
2364         if (sk->sk_family == AF_INET) {
2365                 pr_debug("Undo %s %pI4/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2366                          msg,
2367                          &inet->inet_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2368                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2369                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2370                          tp->packets_out);
2371         }
2372 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
2373         else if (sk->sk_family == AF_INET6) {
2374                 struct ipv6_pinfo *np = inet6_sk(sk);
2375                 pr_debug("Undo %s %pI6/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2376                          msg,
2377                          &np->daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2378                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2379                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2380                          tp->packets_out);
2381         }
2382 #endif
2383 }
2384 #else
2385 #define DBGUNDO(x...) do { } while (0)
2386 #endif
2387
2388 static void tcp_undo_cwnd_reduction(struct sock *sk, bool unmark_loss)
2389 {
2390         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2391
2392         if (unmark_loss) {
2393                 struct sk_buff *skb;
2394
2395                 tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2396                         if (skb == tcp_send_head(sk))
2397                                 break;
2398                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
2399                 }
2400                 tp->lost_out = 0;
2401                 tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2402         }
2403
2404         if (tp->prior_ssthresh) {
2405                 const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2406
2407                 if (icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd)
2408                         tp->snd_cwnd = icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd(sk);
2409                 else
2410                         tp->snd_cwnd = max(tp->snd_cwnd, tp->snd_ssthresh << 1);
2411
2412                 if (tp->prior_ssthresh > tp->snd_ssthresh) {
2413                         tp->snd_ssthresh = tp->prior_ssthresh;
2414                         tcp_ecn_withdraw_cwr(tp);
2415                 }
2416         } else {
2417                 tp->snd_cwnd = max(tp->snd_cwnd, tp->snd_ssthresh);
2418         }
2419         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2420         tp->undo_marker = 0;
2421 }
2422
2423 static inline bool tcp_may_undo(const struct tcp_sock *tp)
2424 {
2425         return tp->undo_marker && (!tp->undo_retrans || tcp_packet_delayed(tp));
2426 }
2427
2428 /* People celebrate: "We love our President!" */
2429 static bool tcp_try_undo_recovery(struct sock *sk)
2430 {
2431         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2432
2433         if (tcp_may_undo(tp)) {
2434                 int mib_idx;
2435
2436                 /* Happy end! We did not retransmit anything
2437                  * or our original transmission succeeded.
2438                  */
2439                 DBGUNDO(sk, inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss ? "loss" : "retrans");
2440                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2441                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
2442                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO;
2443                 else
2444                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFULLUNDO;
2445
2446                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2447         }
2448         if (tp->snd_una == tp->high_seq && tcp_is_reno(tp)) {
2449                 /* Hold old state until something *above* high_seq
2450                  * is ACKed. For Reno it is MUST to prevent false
2451                  * fast retransmits (RFC2582). SACK TCP is safe. */
2452                 tcp_moderate_cwnd(tp);
2453                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2454                         tp->retrans_stamp = 0;
2455                 return true;
2456         }
2457         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2458         return false;
2459 }
2460
2461 /* Try to undo cwnd reduction, because D-SACKs acked all retransmitted data */
2462 static bool tcp_try_undo_dsack(struct sock *sk)
2463 {
2464         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2465
2466         if (tp->undo_marker && !tp->undo_retrans) {
2467                 DBGUNDO(sk, "D-SACK");
2468                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2469                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKUNDO);
2470                 return true;
2471         }
2472         return false;
2473 }
2474
2475 /* Undo during loss recovery after partial ACK or using F-RTO. */
2476 static bool tcp_try_undo_loss(struct sock *sk, bool frto_undo)
2477 {
2478         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2479
2480         if (frto_undo || tcp_may_undo(tp)) {
2481                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2482
2483                 DBGUNDO(sk, "partial loss");
2484                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO);
2485                 if (frto_undo)
2486                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2487                                          LINUX_MIB_TCPSPURIOUSRTOS);
2488                 inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2489                 if (frto_undo || tcp_is_sack(tp))
2490                         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2491                 return true;
2492         }
2493         return false;
2494 }
2495
2496 /* The cwnd reduction in CWR and Recovery uses the PRR algorithm in RFC 6937.
2497  * It computes the number of packets to send (sndcnt) based on packets newly
2498  * delivered:
2499  *   1) If the packets in flight is larger than ssthresh, PRR spreads the
2500  *      cwnd reductions across a full RTT.
2501  *   2) Otherwise PRR uses packet conservation to send as much as delivered.
2502  *      But when the retransmits are acked without further losses, PRR
2503  *      slow starts cwnd up to ssthresh to speed up the recovery.
2504  */
2505 static void tcp_init_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2506 {
2507         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2508
2509         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2510         tp->tlp_high_seq = 0;
2511         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2512         tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
2513         tp->prr_delivered = 0;
2514         tp->prr_out = 0;
2515         tp->snd_ssthresh = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2516         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2517 }
2518
2519 static void tcp_cwnd_reduction(struct sock *sk, const int prior_unsacked,
2520                                int fast_rexmit, int flag)
2521 {
2522         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2523         int sndcnt = 0;
2524         int delta = tp->snd_ssthresh - tcp_packets_in_flight(tp);
2525         int newly_acked_sacked = prior_unsacked -
2526                                  (tp->packets_out - tp->sacked_out);
2527
2528         tp->prr_delivered += newly_acked_sacked;
2529         if (delta < 0) {
2530                 u64 dividend = (u64)tp->snd_ssthresh * tp->prr_delivered +
2531                                tp->prior_cwnd - 1;
2532                 sndcnt = div_u64(dividend, tp->prior_cwnd) - tp->prr_out;
2533         } else if ((flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED) &&
2534                    !(flag & FLAG_LOST_RETRANS)) {
2535                 sndcnt = min_t(int, delta,
2536                                max_t(int, tp->prr_delivered - tp->prr_out,
2537                                      newly_acked_sacked) + 1);
2538         } else {
2539                 sndcnt = min(delta, newly_acked_sacked);
2540         }
2541         sndcnt = max(sndcnt, (fast_rexmit ? 1 : 0));
2542         tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + sndcnt;
2543 }
2544
2545 static inline void tcp_end_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2546 {
2547         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2548
2549         /* Reset cwnd to ssthresh in CWR or Recovery (unless it's undone) */
2550         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_CWR ||
2551             (tp->undo_marker && tp->snd_ssthresh < TCP_INFINITE_SSTHRESH)) {
2552                 tp->snd_cwnd = tp->snd_ssthresh;
2553                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2554         }
2555         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_COMPLETE_CWR);
2556 }
2557
2558 /* Enter CWR state. Disable cwnd undo since congestion is proven with ECN */
2559 void tcp_enter_cwr(struct sock *sk)
2560 {
2561         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2562
2563         tp->prior_ssthresh = 0;
2564         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
2565                 tp->undo_marker = 0;
2566                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2567                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
2568         }
2569 }
2570 EXPORT_SYMBOL(tcp_enter_cwr);
2571
2572 static void tcp_try_keep_open(struct sock *sk)
2573 {
2574         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2575         int state = TCP_CA_Open;
2576
2577         if (tcp_left_out(tp) || tcp_any_retrans_done(sk))
2578                 state = TCP_CA_Disorder;
2579
2580         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != state) {
2581                 tcp_set_ca_state(sk, state);
2582                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2583         }
2584 }
2585
2586 static void tcp_try_to_open(struct sock *sk, int flag, const int prior_unsacked)
2587 {
2588         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2589
2590         tcp_verify_left_out(tp);
2591
2592         if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2593                 tp->retrans_stamp = 0;
2594
2595         if (flag & FLAG_ECE)
2596                 tcp_enter_cwr(sk);
2597
2598         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR) {
2599                 tcp_try_keep_open(sk);
2600         } else {
2601                 tcp_cwnd_reduction(sk, prior_unsacked, 0, flag);
2602         }
2603 }
2604
2605 static void tcp_mtup_probe_failed(struct sock *sk)
2606 {
2607         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2608
2609         icsk->icsk_mtup.search_high = icsk->icsk_mtup.probe_size - 1;
2610         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2611         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPFAIL);
2612 }
2613
2614 static void tcp_mtup_probe_success(struct sock *sk)
2615 {
2616         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2617         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2618
2619         /* FIXME: breaks with very large cwnd */
2620         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2621         tp->snd_cwnd = tp->snd_cwnd *
2622                        tcp_mss_to_mtu(sk, tp->mss_cache) /
2623                        icsk->icsk_mtup.probe_size;
2624         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2625         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2626         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2627
2628         icsk->icsk_mtup.search_low = icsk->icsk_mtup.probe_size;
2629         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2630         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
2631         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPMTUPSUCCESS);
2632 }
2633
2634 /* Do a simple retransmit without using the backoff mechanisms in
2635  * tcp_timer. This is used for path mtu discovery.
2636  * The socket is already locked here.
2637  */
2638 void tcp_simple_retransmit(struct sock *sk)
2639 {
2640         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2641         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2642         struct sk_buff *skb;
2643         unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
2644         u32 prior_lost = tp->lost_out;
2645
2646         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2647                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2648                         break;
2649                 if (tcp_skb_seglen(skb) > mss &&
2650                     !(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
2651                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2652                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
2653                                 tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
2654                         }
2655                         tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(tp, skb);
2656                 }
2657         }
2658
2659         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2660
2661         if (prior_lost == tp->lost_out)
2662                 return;
2663
2664         if (tcp_is_reno(tp))
2665                 tcp_limit_reno_sacked(tp);
2666
2667         tcp_verify_left_out(tp);
2668
2669         /* Don't muck with the congestion window here.
2670          * Reason is that we do not increase amount of _data_
2671          * in network, but units changed and effective
2672          * cwnd/ssthresh really reduced now.
2673          */
2674         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) {
2675                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2676                 tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2677                 tp->prior_ssthresh = 0;
2678                 tp->undo_marker = 0;
2679                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2680         }
2681         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2682 }
2683 EXPORT_SYMBOL(tcp_simple_retransmit);
2684
2685 static void tcp_enter_recovery(struct sock *sk, bool ece_ack)
2686 {
2687         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2688         int mib_idx;
2689
2690         if (tcp_is_reno(tp))
2691                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENORECOVERY;
2692         else
2693                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKRECOVERY;
2694
2695         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2696
2697         tp->prior_ssthresh = 0;
2698         tcp_init_undo(tp);
2699
2700         if (!tcp_in_cwnd_reduction(sk)) {
2701                 if (!ece_ack)
2702                         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2703                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2704         }
2705         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Recovery);
2706 }
2707
2708 /* Process an ACK in CA_Loss state. Move to CA_Open if lost data are
2709  * recovered or spurious. Otherwise retransmits more on partial ACKs.
2710  */
2711 static void tcp_process_loss(struct sock *sk, int flag, bool is_dupack)
2712 {
2713         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2714         bool recovered = !before(tp->snd_una, tp->high_seq);
2715
2716         if ((flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED) &&
2717             tcp_try_undo_loss(sk, false))
2718                 return;
2719
2720         if (tp->frto) { /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 (sack enhanced version). */
2721                 /* Step 3.b. A timeout is spurious if not all data are
2722                  * lost, i.e., never-retransmitted data are (s)acked.
2723                  */
2724                 if ((flag & FLAG_ORIG_SACK_ACKED) &&
2725                     tcp_try_undo_loss(sk, true))
2726                         return;
2727
2728                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq)) {
2729                         if (flag & FLAG_DATA_SACKED || is_dupack)
2730                                 tp->frto = 0; /* Step 3.a. loss was real */
2731                 } else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED && !recovered) {
2732                         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2733                         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk),
2734                                                   TCP_NAGLE_OFF);
2735                         if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq))
2736                                 return; /* Step 2.b */
2737                         tp->frto = 0;
2738                 }
2739         }
2740
2741         if (recovered) {
2742                 /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 2.a and 1st part of step 3.a */
2743                 tcp_try_undo_recovery(sk);
2744                 return;
2745         }
2746         if (tcp_is_reno(tp)) {
2747                 /* A Reno DUPACK means new data in F-RTO step 2.b above are
2748                  * delivered. Lower inflight to clock out (re)tranmissions.
2749                  */
2750                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq) && is_dupack)
2751                         tcp_add_reno_sack(sk);
2752                 else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2753                         tcp_reset_reno_sack(tp);
2754         }
2755         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2756 }
2757
2758 /* Undo during fast recovery after partial ACK. */
2759 static bool tcp_try_undo_partial(struct sock *sk, const int acked,
2760                                  const int prior_unsacked, int flag)
2761 {
2762         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2763
2764         if (tp->undo_marker && tcp_packet_delayed(tp)) {
2765                 /* Plain luck! Hole if filled with delayed
2766                  * packet, rather than with a retransmit.
2767                  */
2768                 tcp_update_reordering(sk, tcp_fackets_out(tp) + acked, 1);
2769
2770                 /* We are getting evidence that the reordering degree is higher
2771                  * than we realized. If there are no retransmits out then we
2772                  * can undo. Otherwise we clock out new packets but do not
2773                  * mark more packets lost or retransmit more.
2774                  */
2775                 if (tp->retrans_out) {
2776                         tcp_cwnd_reduction(sk, prior_unsacked, 0, flag);
2777                         return true;
2778                 }
2779
2780                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2781                         tp->retrans_stamp = 0;
2782
2783                 DBGUNDO(sk, "partial recovery");
2784                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2785                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPARTIALUNDO);
2786                 tcp_try_keep_open(sk);
2787                 return true;
2788         }
2789         return false;
2790 }
2791
2792 /* Process an event, which can update packets-in-flight not trivially.
2793  * Main goal of this function is to calculate new estimate for left_out,
2794  * taking into account both packets sitting in receiver's buffer and
2795  * packets lost by network.
2796  *
2797  * Besides that it does CWND reduction, when packet loss is detected
2798  * and changes state of machine.
2799  *
2800  * It does _not_ decide what to send, it is made in function
2801  * tcp_xmit_retransmit_queue().
2802  */
2803 static void tcp_fastretrans_alert(struct sock *sk, const int acked,
2804                                   const int prior_unsacked,
2805                                   bool is_dupack, int flag)
2806 {
2807         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2808         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2809         bool do_lost = is_dupack || ((flag & FLAG_DATA_SACKED) &&
2810                                     (tcp_fackets_out(tp) > tp->reordering));
2811         int fast_rexmit = 0;
2812
2813         if (WARN_ON(!tp->packets_out && tp->sacked_out))
2814                 tp->sacked_out = 0;
2815         if (WARN_ON(!tp->sacked_out && tp->fackets_out))
2816                 tp->fackets_out = 0;
2817
2818         /* Now state machine starts.
2819          * A. ECE, hence prohibit cwnd undoing, the reduction is required. */
2820         if (flag & FLAG_ECE)
2821                 tp->prior_ssthresh = 0;
2822
2823         /* B. In all the states check for reneging SACKs. */
2824         if (tcp_check_sack_reneging(sk, flag))
2825                 return;
2826
2827         /* C. Check consistency of the current state. */
2828         tcp_verify_left_out(tp);
2829
2830         /* D. Check state exit conditions. State can be terminated
2831          *    when high_seq is ACKed. */
2832         if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open) {
2833                 WARN_ON(tp->retrans_out != 0);
2834                 tp->retrans_stamp = 0;
2835         } else if (!before(tp->snd_una, tp->high_seq)) {
2836                 switch (icsk->icsk_ca_state) {
2837                 case TCP_CA_CWR:
2838                         /* CWR is to be held something *above* high_seq
2839                          * is ACKed for CWR bit to reach receiver. */
2840                         if (tp->snd_una != tp->high_seq) {
2841                                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2842                                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2843                         }
2844                         break;
2845
2846                 case TCP_CA_Recovery:
2847                         if (tcp_is_reno(tp))
2848                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2849                         if (tcp_try_undo_recovery(sk))
2850                                 return;
2851                         tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2852                         break;
2853                 }
2854         }
2855
2856         /* E. Process state. */
2857         switch (icsk->icsk_ca_state) {
2858         case TCP_CA_Recovery:
2859                 if (!(flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) {
2860                         if (tcp_is_reno(tp) && is_dupack)
2861                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2862                 } else {
2863                         if (tcp_try_undo_partial(sk, acked, prior_unsacked, flag))
2864                                 return;
2865                         /* Partial ACK arrived. Force fast retransmit. */
2866                         do_lost = tcp_is_reno(tp) ||
2867                                   tcp_fackets_out(tp) > tp->reordering;
2868                 }
2869                 if (tcp_try_undo_dsack(sk)) {
2870                         tcp_try_keep_open(sk);
2871                         return;
2872                 }
2873                 break;
2874         case TCP_CA_Loss:
2875                 tcp_process_loss(sk, flag, is_dupack);
2876                 if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open &&
2877                     !(flag & FLAG_LOST_RETRANS))
2878                         return;
2879                 /* Change state if cwnd is undone or retransmits are lost */
2880         default:
2881                 if (tcp_is_reno(tp)) {
2882                         if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2883                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2884                         if (is_dupack)
2885                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2886                 }
2887
2888                 if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder)
2889                         tcp_try_undo_dsack(sk);
2890
2891                 if (!tcp_time_to_recover(sk, flag)) {
2892                         tcp_try_to_open(sk, flag, prior_unsacked);
2893                         return;
2894                 }
2895
2896                 /* MTU probe failure: don't reduce cwnd */
2897                 if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR &&
2898                     icsk->icsk_mtup.probe_size &&
2899                     tp->snd_una == tp->mtu_probe.probe_seq_start) {
2900                         tcp_mtup_probe_failed(sk);
2901                         /* Restores the reduction we did in tcp_mtup_probe() */
2902                         tp->snd_cwnd++;
2903                         tcp_simple_retransmit(sk);
2904                         return;
2905                 }
2906
2907                 /* Otherwise enter Recovery state */
2908                 tcp_enter_recovery(sk, (flag & FLAG_ECE));
2909                 fast_rexmit = 1;
2910         }
2911
2912         if (do_lost)
2913                 tcp_update_scoreboard(sk, fast_rexmit);
2914         tcp_cwnd_reduction(sk, prior_unsacked, fast_rexmit, flag);
2915         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2916 }
2917
2918 static inline bool tcp_ack_update_rtt(struct sock *sk, const int flag,
2919                                       long seq_rtt_us, long sack_rtt_us)
2920 {
2921         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2922
2923         /* Prefer RTT measured from ACK's timing to TS-ECR. This is because
2924          * broken middle-boxes or peers may corrupt TS-ECR fields. But
2925          * Karn's algorithm forbids taking RTT if some retransmitted data
2926          * is acked (RFC6298).
2927          */
2928         if (flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)
2929                 seq_rtt_us = -1L;
2930
2931         if (seq_rtt_us < 0)
2932                 seq_rtt_us = sack_rtt_us;
2933
2934         /* RTTM Rule: A TSecr value received in a segment is used to
2935          * update the averaged RTT measurement only if the segment
2936          * acknowledges some new data, i.e., only if it advances the
2937          * left edge of the send window.
2938          * See draft-ietf-tcplw-high-performance-00, section 3.3.
2939          */
2940         if (seq_rtt_us < 0 && tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2941             flag & FLAG_ACKED)
2942                 seq_rtt_us = jiffies_to_usecs(tcp_time_stamp - tp->rx_opt.rcv_tsecr);
2943
2944         if (seq_rtt_us < 0)
2945                 return false;
2946
2947         tcp_rtt_estimator(sk, seq_rtt_us);
2948         tcp_set_rto(sk);
2949
2950         /* RFC6298: only reset backoff on valid RTT measurement. */
2951         inet_csk(sk)->icsk_backoff = 0;
2952         return true;
2953 }
2954
2955 /* Compute time elapsed between (last) SYNACK and the ACK completing 3WHS. */
2956 void tcp_synack_rtt_meas(struct sock *sk, struct request_sock *req)
2957 {
2958         long rtt_us = -1L;
2959
2960         if (req && !req->num_retrans && tcp_rsk(req)->snt_synack.v64) {
2961                 struct skb_mstamp now;
2962
2963                 skb_mstamp_get(&now);
2964                 rtt_us = skb_mstamp_us_delta(&now, &tcp_rsk(req)->snt_synack);
2965         }
2966
2967         tcp_ack_update_rtt(sk, FLAG_SYN_ACKED, rtt_us, -1L);
2968 }
2969
2970
2971 static void tcp_cong_avoid(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked)
2972 {
2973         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2974
2975         icsk->icsk_ca_ops->cong_avoid(sk, ack, acked);
2976         tcp_sk(sk)->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2977 }
2978
2979 /* Restart timer after forward progress on connection.
2980  * RFC2988 recommends to restart timer to now+rto.
2981  */
2982 void tcp_rearm_rto(struct sock *sk)
2983 {
2984         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2985         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2986
2987         /* If the retrans timer is currently being used by Fast Open
2988          * for SYN-ACK retrans purpose, stay put.
2989          */
2990         if (tp->fastopen_rsk)
2991                 return;
2992
2993         if (!tp->packets_out) {
2994                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS);
2995         } else {
2996                 u32 rto = inet_csk(sk)->icsk_rto;
2997                 /* Offset the time elapsed after installing regular RTO */
2998                 if (icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS ||
2999                     icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
3000                         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_head(sk);
3001                         const u32 rto_time_stamp =
3002                                 tcp_skb_timestamp(skb) + rto;
3003                         s32 delta = (s32)(rto_time_stamp - tcp_time_stamp);
3004                         /* delta may not be positive if the socket is locked
3005                          * when the retrans timer fires and is rescheduled.
3006                          */
3007                         if (delta > 0)
3008                                 rto = delta;
3009                 }
3010                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS, rto,
3011                                           TCP_RTO_MAX);
3012         }
3013 }
3014
3015 /* This function is called when the delayed ER timer fires. TCP enters
3016  * fast recovery and performs fast-retransmit.
3017  */
3018 void tcp_resume_early_retransmit(struct sock *sk)
3019 {
3020         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3021
3022         tcp_rearm_rto(sk);
3023
3024         /* Stop if ER is disabled after the delayed ER timer is scheduled */
3025         if (!tp->do_early_retrans)
3026                 return;
3027
3028         tcp_enter_recovery(sk, false);
3029         tcp_update_scoreboard(sk, 1);
3030         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3031 }
3032
3033 /* If we get here, the whole TSO packet has not been acked. */
3034 static u32 tcp_tso_acked(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3035 {
3036         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3037         u32 packets_acked;
3038
3039         BUG_ON(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una));
3040
3041         packets_acked = tcp_skb_pcount(skb);
3042         if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3043                 return 0;
3044         packets_acked -= tcp_skb_pcount(skb);
3045
3046         if (packets_acked) {
3047                 BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) == 0);
3048                 BUG_ON(!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq));
3049         }
3050
3051         return packets_acked;
3052 }
3053
3054 static void tcp_ack_tstamp(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
3055                            u32 prior_snd_una)
3056 {
3057         const struct skb_shared_info *shinfo;
3058
3059         /* Avoid cache line misses to get skb_shinfo() and shinfo->tx_flags */
3060         if (likely(!(sk->sk_tsflags & SOF_TIMESTAMPING_TX_ACK)))
3061                 return;
3062
3063         shinfo = skb_shinfo(skb);
3064         if ((shinfo->tx_flags & SKBTX_ACK_TSTAMP) &&
3065             between(shinfo->tskey, prior_snd_una, tcp_sk(sk)->snd_una - 1))
3066                 __skb_tstamp_tx(skb, NULL, sk, SCM_TSTAMP_ACK);
3067 }
3068
3069 /* Remove acknowledged frames from the retransmission queue. If our packet
3070  * is before the ack sequence we can discard it as it's confirmed to have
3071  * arrived at the other end.
3072  */
3073 static int tcp_clean_rtx_queue(struct sock *sk, int prior_fackets,
3074                                u32 prior_snd_una,
3075                                struct tcp_sacktag_state *sack)
3076 {
3077         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3078         struct skb_mstamp first_ackt, last_ackt, now;
3079         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3080         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
3081         u32 reord = tp->packets_out;
3082         bool fully_acked = true;
3083         long sack_rtt_us = -1L;
3084         long seq_rtt_us = -1L;
3085         long ca_rtt_us = -1L;
3086         struct sk_buff *skb;
3087         u32 pkts_acked = 0;
3088         bool rtt_update;
3089         int flag = 0;
3090
3091         first_ackt.v64 = 0;
3092
3093         while ((skb = tcp_write_queue_head(sk)) && skb != tcp_send_head(sk)) {
3094                 struct tcp_skb_cb *scb = TCP_SKB_CB(skb);
3095                 u8 sacked = scb->sacked;
3096                 u32 acked_pcount;
3097
3098                 tcp_ack_tstamp(sk, skb, prior_snd_una);
3099
3100                 /* Determine how many packets and what bytes were acked, tso and else */
3101                 if (after(scb->end_seq, tp->snd_una)) {
3102                         if (tcp_skb_pcount(skb) == 1 ||
3103                             !after(tp->snd_una, scb->seq))
3104                                 break;
3105
3106                         acked_pcount = tcp_tso_acked(sk, skb);
3107                         if (!acked_pcount)
3108                                 break;
3109
3110                         fully_acked = false;
3111                 } else {
3112                         /* Speedup tcp_unlink_write_queue() and next loop */
3113                         prefetchw(skb->next);
3114                         acked_pcount = tcp_skb_pcount(skb);
3115                 }
3116
3117                 if (unlikely(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
3118                         if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
3119                                 tp->retrans_out -= acked_pcount;
3120                         flag |= FLAG_RETRANS_DATA_ACKED;
3121                 } else if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
3122                         last_ackt = skb->skb_mstamp;
3123                         WARN_ON_ONCE(last_ackt.v64 == 0);
3124                         if (!first_ackt.v64)
3125                                 first_ackt = last_ackt;
3126
3127                         reord = min(pkts_acked, reord);
3128                         if (!after(scb->end_seq, tp->high_seq))
3129                                 flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
3130                 }
3131
3132                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
3133                         tp->sacked_out -= acked_pcount;
3134                 if (sacked & TCPCB_LOST)
3135                         tp->lost_out -= acked_pcount;
3136
3137                 tp->packets_out -= acked_pcount;
3138                 pkts_acked += acked_pcount;
3139
3140                 /* Initial outgoing SYN's get put onto the write_queue
3141                  * just like anything else we transmit.  It is not
3142                  * true data, and if we misinform our callers that
3143                  * this ACK acks real data, we will erroneously exit
3144                  * connection startup slow start one packet too
3145                  * quickly.  This is severely frowned upon behavior.
3146                  */
3147                 if (likely(!(scb->tcp_flags & TCPHDR_SYN))) {
3148                         flag |= FLAG_DATA_ACKED;
3149                 } else {
3150                         flag |= FLAG_SYN_ACKED;
3151                         tp->retrans_stamp = 0;
3152                 }
3153
3154                 if (!fully_acked)
3155                         break;
3156
3157                 tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
3158                 sk_wmem_free_skb(sk, skb);
3159                 if (unlikely(skb == tp->retransmit_skb_hint))
3160                         tp->retransmit_skb_hint = NULL;
3161                 if (unlikely(skb == tp->lost_skb_hint))
3162                         tp->lost_skb_hint = NULL;
3163         }
3164
3165         if (likely(between(tp->snd_up, prior_snd_una, tp->snd_una)))
3166                 tp->snd_up = tp->snd_una;
3167
3168         if (skb && (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
3169                 flag |= FLAG_SACK_RENEGING;
3170
3171         skb_mstamp_get(&now);
3172         if (likely(first_ackt.v64)) {
3173                 seq_rtt_us = skb_mstamp_us_delta(&now, &first_ackt);
3174                 ca_rtt_us = skb_mstamp_us_delta(&now, &last_ackt);
3175         }
3176         if (sack->first_sackt.v64) {
3177                 sack_rtt_us = skb_mstamp_us_delta(&now, &sack->first_sackt);
3178                 ca_rtt_us = skb_mstamp_us_delta(&now, &sack->last_sackt);
3179         }
3180
3181         rtt_update = tcp_ack_update_rtt(sk, flag, seq_rtt_us, sack_rtt_us);
3182
3183         if (flag & FLAG_ACKED) {
3184                 tcp_rearm_rto(sk);
3185                 if (unlikely(icsk->icsk_mtup.probe_size &&
3186                              !after(tp->mtu_probe.probe_seq_end, tp->snd_una))) {
3187                         tcp_mtup_probe_success(sk);
3188                 }
3189
3190                 if (tcp_is_reno(tp)) {
3191                         tcp_remove_reno_sacks(sk, pkts_acked);
3192                 } else {
3193                         int delta;
3194
3195                         /* Non-retransmitted hole got filled? That's reordering */
3196                         if (reord < prior_fackets)
3197                                 tcp_update_reordering(sk, tp->fackets_out - reord, 0);
3198
3199                         delta = tcp_is_fack(tp) ? pkts_acked :
3200                                                   prior_sacked - tp->sacked_out;
3201                         tp->lost_cnt_hint -= min(tp->lost_cnt_hint, delta);
3202                 }
3203
3204                 tp->fackets_out -= min(pkts_acked, tp->fackets_out);
3205
3206         } else if (skb && rtt_update && sack_rtt_us >= 0 &&
3207                    sack_rtt_us > skb_mstamp_us_delta(&now, &skb->skb_mstamp)) {
3208                 /* Do not re-arm RTO if the sack RTT is measured from data sent
3209                  * after when the head was last (re)transmitted. Otherwise the
3210                  * timeout may continue to extend in loss recovery.
3211                  */
3212                 tcp_rearm_rto(sk);
3213         }
3214
3215         if (icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked)
3216                 icsk->icsk_ca_ops->pkts_acked(sk, pkts_acked, ca_rtt_us);
3217
3218 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3219         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
3220         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
3221         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
3222         if (!tp->packets_out && tcp_is_sack(tp)) {
3223                 icsk = inet_csk(sk);
3224                 if (tp->lost_out) {
3225                         pr_debug("Leak l=%u %d\n",
3226                                  tp->lost_out, icsk->icsk_ca_state);
3227                         tp->lost_out = 0;
3228                 }
3229                 if (tp->sacked_out) {
3230                         pr_debug("Leak s=%u %d\n",
3231                                  tp->sacked_out, icsk->icsk_ca_state);
3232                         tp->sacked_out = 0;
3233                 }
3234                 if (tp->retrans_out) {
3235                         pr_debug("Leak r=%u %d\n",
3236                                  tp->retrans_out, icsk->icsk_ca_state);
3237                         tp->retrans_out = 0;
3238                 }
3239         }
3240 #endif
3241         return flag;
3242 }
3243
3244 static void tcp_ack_probe(struct sock *sk)
3245 {
3246         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3247         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3248
3249         /* Was it a usable window open? */
3250
3251         if (!after(TCP_SKB_CB(tcp_send_head(sk))->end_seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3252                 icsk->icsk_backoff = 0;
3253                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0);
3254                 /* Socket must be waked up by subsequent tcp_data_snd_check().
3255                  * This function is not for random using!
3256                  */
3257         } else {
3258                 unsigned long when = tcp_probe0_when(sk, TCP_RTO_MAX);
3259
3260                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3261                                           when, TCP_RTO_MAX);
3262         }
3263 }
3264
3265 static inline bool tcp_ack_is_dubious(const struct sock *sk, const int flag)
3266 {
3267         return !(flag & FLAG_NOT_DUP) || (flag & FLAG_CA_ALERT) ||
3268                 inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open;
3269 }
3270
3271 /* Decide wheather to run the increase function of congestion control. */
3272 static inline bool tcp_may_raise_cwnd(const struct sock *sk, const int flag)
3273 {
3274         if (tcp_in_cwnd_reduction(sk))
3275                 return false;
3276
3277         /* If reordering is high then always grow cwnd whenever data is
3278          * delivered regardless of its ordering. Otherwise stay conservative
3279          * and only grow cwnd on in-order delivery (RFC5681). A stretched ACK w/
3280          * new SACK or ECE mark may first advance cwnd here and later reduce
3281          * cwnd in tcp_fastretrans_alert() based on more states.
3282          */
3283         if (tcp_sk(sk)->reordering > sysctl_tcp_reordering)
3284                 return flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS;
3285
3286         return flag & FLAG_DATA_ACKED;
3287 }
3288
3289 /* Check that window update is acceptable.
3290  * The function assumes that snd_una<=ack<=snd_next.
3291  */
3292 static inline bool tcp_may_update_window(const struct tcp_sock *tp,
3293                                         const u32 ack, const u32 ack_seq,
3294                                         const u32 nwin)
3295 {
3296         return  after(ack, tp->snd_una) ||
3297                 after(ack_seq, tp->snd_wl1) ||
3298                 (ack_seq == tp->snd_wl1 && nwin > tp->snd_wnd);
3299 }
3300
3301 /* If we update tp->snd_una, also update tp->bytes_acked */
3302 static void tcp_snd_una_update(struct tcp_sock *tp, u32 ack)
3303 {
3304         u32 delta = ack - tp->snd_una;
3305
3306         u64_stats_update_begin(&tp->syncp);
3307         tp->bytes_acked += delta;
3308         u64_stats_update_end(&tp->syncp);
3309         tp->snd_una = ack;
3310 }
3311
3312 /* If we update tp->rcv_nxt, also update tp->bytes_received */
3313 static void tcp_rcv_nxt_update(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3314 {
3315         u32 delta = seq - tp->rcv_nxt;
3316
3317         u64_stats_update_begin(&tp->syncp);
3318         tp->bytes_received += delta;
3319         u64_stats_update_end(&tp->syncp);
3320         tp->rcv_nxt = seq;
3321 }
3322
3323 /* Update our send window.
3324  *
3325  * Window update algorithm, described in RFC793/RFC1122 (used in linux-2.2
3326  * and in FreeBSD. NetBSD's one is even worse.) is wrong.
3327  */
3328 static int tcp_ack_update_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, u32 ack,
3329                                  u32 ack_seq)
3330 {
3331         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3332         int flag = 0;
3333         u32 nwin = ntohs(tcp_hdr(skb)->window);
3334
3335         if (likely(!tcp_hdr(skb)->syn))
3336                 nwin <<= tp->rx_opt.snd_wscale;
3337
3338         if (tcp_may_update_window(tp, ack, ack_seq, nwin)) {
3339                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3340                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3341
3342                 if (tp->snd_wnd != nwin) {
3343                         tp->snd_wnd = nwin;
3344
3345                         /* Note, it is the only place, where
3346                          * fast path is recovered for sending TCP.
3347                          */
3348                         tp->pred_flags = 0;
3349                         tcp_fast_path_check(sk);
3350
3351                         if (tcp_send_head(sk))
3352                                 tcp_slow_start_after_idle_check(sk);
3353
3354                         if (nwin > tp->max_window) {
3355                                 tp->max_window = nwin;
3356                                 tcp_sync_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie);
3357                         }
3358                 }
3359         }
3360
3361         tcp_snd_una_update(tp, ack);
3362
3363         return flag;
3364 }
3365
3366 /* Return true if we're currently rate-limiting out-of-window ACKs and
3367  * thus shouldn't send a dupack right now. We rate-limit dupacks in
3368  * response to out-of-window SYNs or ACKs to mitigate ACK loops or DoS
3369  * attacks that send repeated SYNs or ACKs for the same connection. To
3370  * do this, we do not send a duplicate SYNACK or ACK if the remote
3371  * endpoint is sending out-of-window SYNs or pure ACKs at a high rate.
3372  */
3373 bool tcp_oow_rate_limited(struct net *net, const struct sk_buff *skb,
3374                           int mib_idx, u32 *last_oow_ack_time)
3375 {
3376         /* Data packets without SYNs are not likely part of an ACK loop. */
3377         if ((TCP_SKB_CB(skb)->seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq) &&
3378             !tcp_hdr(skb)->syn)
3379                 goto not_rate_limited;
3380
3381         if (*last_oow_ack_time) {
3382                 s32 elapsed = (s32)(tcp_time_stamp - *last_oow_ack_time);
3383
3384                 if (0 <= elapsed && elapsed < sysctl_tcp_invalid_ratelimit) {
3385                         NET_INC_STATS_BH(net, mib_idx);
3386                         return true;    /* rate-limited: don't send yet! */
3387                 }
3388         }
3389
3390         *last_oow_ack_time = tcp_time_stamp;
3391
3392 not_rate_limited:
3393         return false;   /* not rate-limited: go ahead, send dupack now! */
3394 }
3395
3396 /* RFC 5961 7 [ACK Throttling] */
3397 static void tcp_send_challenge_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3398 {
3399         /* unprotected vars, we dont care of overwrites */
3400         static u32 challenge_timestamp;
3401         static unsigned int challenge_count;
3402         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3403         u32 now;
3404
3405         /* First check our per-socket dupack rate limit. */
3406         if (tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
3407                                  LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDCHALLENGE,
3408                                  &tp->last_oow_ack_time))
3409                 return;
3410
3411         /* Then check the check host-wide RFC 5961 rate limit. */
3412         now = jiffies / HZ;
3413         if (now != challenge_timestamp) {
3414                 challenge_timestamp = now;
3415                 challenge_count = 0;
3416         }
3417         if (++challenge_count <= sysctl_tcp_challenge_ack_limit) {
3418                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPCHALLENGEACK);
3419                 tcp_send_ack(sk);
3420         }
3421 }
3422
3423 static void tcp_store_ts_recent(struct tcp_sock *tp)
3424 {
3425         tp->rx_opt.ts_recent = tp->rx_opt.rcv_tsval;
3426         tp->rx_opt.ts_recent_stamp = get_seconds();
3427 }
3428
3429 static void tcp_replace_ts_recent(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3430 {
3431         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && !after(seq, tp->rcv_wup)) {
3432                 /* PAWS bug workaround wrt. ACK frames, the PAWS discard
3433                  * extra check below makes sure this can only happen
3434                  * for pure ACK frames.  -DaveM
3435                  *
3436                  * Not only, also it occurs for expired timestamps.
3437                  */
3438
3439                 if (tcp_paws_check(&tp->rx_opt, 0))
3440                         tcp_store_ts_recent(tp);
3441         }
3442 }
3443
3444 /* This routine deals with acks during a TLP episode.
3445  * We mark the end of a TLP episode on receiving TLP dupack or when
3446  * ack is after tlp_high_seq.
3447  * Ref: loss detection algorithm in draft-dukkipati-tcpm-tcp-loss-probe.
3448  */
3449 static void tcp_process_tlp_ack(struct sock *sk, u32 ack, int flag)
3450 {
3451         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3452
3453         if (before(ack, tp->tlp_high_seq))
3454                 return;
3455
3456         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK) {
3457                 /* This DSACK means original and TLP probe arrived; no loss */
3458                 tp->tlp_high_seq = 0;
3459         } else if (after(ack, tp->tlp_high_seq)) {
3460                 /* ACK advances: there was a loss, so reduce cwnd. Reset
3461                  * tlp_high_seq in tcp_init_cwnd_reduction()
3462                  */
3463                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
3464                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
3465                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
3466                 tcp_try_keep_open(sk);
3467                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
3468                                  LINUX_MIB_TCPLOSSPROBERECOVERY);
3469         } else if (!(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED |
3470                              FLAG_NOT_DUP | FLAG_DATA_SACKED))) {
3471                 /* Pure dupack: original and TLP probe arrived; no loss */
3472                 tp->tlp_high_seq = 0;
3473         }
3474 }
3475
3476 static inline void tcp_in_ack_event(struct sock *sk, u32 flags)
3477 {
3478         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3479
3480         if (icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event)
3481                 icsk->icsk_ca_ops->in_ack_event(sk, flags);
3482 }
3483
3484 /* This routine deals with incoming acks, but not outgoing ones. */
3485 static int tcp_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int flag)
3486 {
3487         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3488         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3489         struct tcp_sacktag_state sack_state;
3490         u32 prior_snd_una = tp->snd_una;
3491         u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3492         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3493         bool is_dupack = false;
3494         u32 prior_fackets;
3495         int prior_packets = tp->packets_out;
3496         const int prior_unsacked = tp->packets_out - tp->sacked_out;
3497         int acked = 0; /* Number of packets newly acked */
3498
3499         sack_state.first_sackt.v64 = 0;
3500
3501         /* We very likely will need to access write queue head. */
3502         prefetchw(sk->sk_write_queue.next);
3503
3504         /* If the ack is older than previous acks
3505          * then we can probably ignore it.
3506          */
3507         if (before(ack, prior_snd_una)) {
3508                 /* RFC 5961 5.2 [Blind Data Injection Attack].[Mitigation] */
3509                 if (before(ack, prior_snd_una - tp->max_window)) {
3510                         tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
3511                         return -1;
3512                 }
3513                 goto old_ack;
3514         }
3515
3516         /* If the ack includes data we haven't sent yet, discard
3517          * this segment (RFC793 Section 3.9).
3518          */
3519         if (after(ack, tp->snd_nxt))
3520                 goto invalid_ack;
3521
3522         if (icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS ||
3523             icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE)
3524                 tcp_rearm_rto(sk);
3525
3526         if (after(ack, prior_snd_una)) {
3527                 flag |= FLAG_SND_UNA_ADVANCED;
3528                 icsk->icsk_retransmits = 0;
3529         }
3530
3531         prior_fackets = tp->fackets_out;
3532
3533         /* ts_recent update must be made after we are sure that the packet
3534          * is in window.
3535          */
3536         if (flag & FLAG_UPDATE_TS_RECENT)
3537                 tcp_replace_ts_recent(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
3538
3539         if (!(flag & FLAG_SLOWPATH) && after(ack, prior_snd_una)) {
3540                 /* Window is constant, pure forward advance.
3541                  * No more checks are required.
3542                  * Note, we use the fact that SND.UNA>=SND.WL2.
3543                  */
3544                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3545                 tcp_snd_una_update(tp, ack);
3546                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3547
3548                 tcp_in_ack_event(sk, CA_ACK_WIN_UPDATE);
3549
3550                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPACKS);
3551         } else {
3552                 u32 ack_ev_flags = CA_ACK_SLOWPATH;
3553
3554                 if (ack_seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
3555                         flag |= FLAG_DATA;
3556                 else
3557                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPUREACKS);
3558
3559                 flag |= tcp_ack_update_window(sk, skb, ack, ack_seq);
3560
3561                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked)
3562                         flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3563                                                         &sack_state);
3564
3565                 if (tcp_ecn_rcv_ecn_echo(tp, tcp_hdr(skb))) {
3566                         flag |= FLAG_ECE;
3567                         ack_ev_flags |= CA_ACK_ECE;
3568                 }
3569
3570                 if (flag & FLAG_WIN_UPDATE)
3571                         ack_ev_flags |= CA_ACK_WIN_UPDATE;
3572
3573                 tcp_in_ack_event(sk, ack_ev_flags);
3574         }
3575
3576         /* We passed data and got it acked, remove any soft error
3577          * log. Something worked...
3578          */
3579         sk->sk_err_soft = 0;
3580         icsk->icsk_probes_out = 0;
3581         tp->rcv_tstamp = tcp_time_stamp;
3582         if (!prior_packets)
3583                 goto no_queue;
3584
3585         /* See if we can take anything off of the retransmit queue. */
3586         acked = tp->packets_out;
3587         flag |= tcp_clean_rtx_queue(sk, prior_fackets, prior_snd_una,
3588                                     &sack_state);
3589         acked -= tp->packets_out;
3590
3591         if (tcp_ack_is_dubious(sk, flag)) {
3592                 is_dupack = !(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED | FLAG_NOT_DUP));
3593                 tcp_fastretrans_alert(sk, acked, prior_unsacked,
3594                                       is_dupack, flag);
3595         }
3596         if (tp->tlp_high_seq)
3597                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3598
3599         /* Advance cwnd if state allows */
3600         if (tcp_may_raise_cwnd(sk, flag))
3601                 tcp_cong_avoid(sk, ack, acked);
3602
3603         if ((flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS) || !(flag & FLAG_NOT_DUP)) {
3604                 struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3605                 if (dst)
3606                         dst_confirm(dst);
3607         }
3608
3609         if (icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_RETRANS)
3610                 tcp_schedule_loss_probe(sk);
3611         tcp_update_pacing_rate(sk);
3612         return 1;
3613
3614 no_queue:
3615         /* If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction. */
3616         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK)
3617                 tcp_fastretrans_alert(sk, acked, prior_unsacked,
3618                                       is_dupack, flag);
3619         /* If this ack opens up a zero window, clear backoff.  It was
3620          * being used to time the probes, and is probably far higher than
3621          * it needs to be for normal retransmission.
3622          */
3623         if (tcp_send_head(sk))
3624                 tcp_ack_probe(sk);
3625
3626         if (tp->tlp_high_seq)
3627                 tcp_process_tlp_ack(sk, ack, flag);
3628         return 1;
3629
3630 invalid_ack:
3631         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u after %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3632         return -1;
3633
3634 old_ack:
3635         /* If data was SACKed, tag it and see if we should send more data.
3636          * If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction.
3637          */
3638         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked) {
3639                 flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una,
3640                                                 &sack_state);
3641                 tcp_fastretrans_alert(sk, acked, prior_unsacked,
3642                                       is_dupack, flag);
3643         }
3644
3645         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u before %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3646         return 0;
3647 }
3648
3649 static void tcp_parse_fastopen_option(int len, const unsigned char *cookie,
3650                                       bool syn, struct tcp_fastopen_cookie *foc,
3651                                       bool exp_opt)
3652 {
3653         /* Valid only in SYN or SYN-ACK with an even length.  */
3654         if (!foc || !syn || len < 0 || (len & 1))
3655                 return;
3656
3657         if (len >= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MIN &&
3658             len <= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MAX)
3659                 memcpy(foc->val, cookie, len);
3660         else if (len != 0)
3661                 len = -1;
3662         foc->len = len;
3663         foc->exp = exp_opt;
3664 }
3665
3666 /* Look for tcp options. Normally only called on SYN and SYNACK packets.
3667  * But, this can also be called on packets in the established flow when
3668  * the fast version below fails.
3669  */
3670 void tcp_parse_options(const struct sk_buff *skb,
3671                        struct tcp_options_received *opt_rx, int estab,
3672                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
3673 {
3674         const unsigned char *ptr;
3675         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3676         int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr);
3677
3678         ptr = (const unsigned char *)(th + 1);
3679         opt_rx->saw_tstamp = 0;
3680
3681         while (length > 0) {
3682                 int opcode = *ptr++;
3683                 int opsize;
3684
3685                 switch (opcode) {
3686                 case TCPOPT_EOL:
3687                         return;
3688                 case TCPOPT_NOP:        /* Ref: RFC 793 section 3.1 */
3689                         length--;
3690                         continue;
3691                 default:
3692                         opsize = *ptr++;
3693                         if (opsize < 2) /* "silly options" */
3694                                 return;
3695                         if (opsize > length)
3696                                 return; /* don't parse partial options */
3697                         switch (opcode) {
3698                         case TCPOPT_MSS:
3699                                 if (opsize == TCPOLEN_MSS && th->syn && !estab) {
3700                                         u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
3701                                         if (in_mss) {
3702                                                 if (opt_rx->user_mss &&
3703                                                     opt_rx->user_mss < in_mss)
3704                                                         in_mss = opt_rx->user_mss;
3705                                                 opt_rx->mss_clamp = in_mss;
3706                                         }
3707                                 }
3708                                 break;
3709                         case TCPOPT_WINDOW:
3710                                 if (opsize == TCPOLEN_WINDOW && th->syn &&
3711                                     !estab && sysctl_tcp_window_scaling) {
3712                                         __u8 snd_wscale = *(__u8 *)ptr;
3713                                         opt_rx->wscale_ok = 1;
3714                                         if (snd_wscale > 14) {
3715                                                 net_info_ratelimited("%s: Illegal window scaling value %d >14 received\n",
3716                                                                      __func__,
3717                                                                      snd_wscale);
3718                                                 snd_wscale = 14;
3719                                         }
3720                                         opt_rx->snd_wscale = snd_wscale;
3721                                 }
3722                                 break;
3723                         case TCPOPT_TIMESTAMP:
3724                                 if ((opsize == TCPOLEN_TIMESTAMP) &&
3725                                     ((estab && opt_rx->tstamp_ok) ||
3726                                      (!estab && sysctl_tcp_timestamps))) {
3727                                         opt_rx->saw_tstamp = 1;
3728                                         opt_rx->rcv_tsval = get_unaligned_be32(ptr);
3729                                         opt_rx->rcv_tsecr = get_unaligned_be32(ptr + 4);
3730                                 }
3731                                 break;
3732                         case TCPOPT_SACK_PERM:
3733                                 if (opsize == TCPOLEN_SACK_PERM && th->syn &&
3734                                     !estab && sysctl_tcp_sack) {
3735                                         opt_rx->sack_ok = TCP_SACK_SEEN;
3736                                         tcp_sack_reset(opt_rx);
3737                                 }
3738                                 break;
3739
3740                         case TCPOPT_SACK:
3741                                 if ((opsize >= (TCPOLEN_SACK_BASE + TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)) &&
3742                                    !((opsize - TCPOLEN_SACK_BASE) % TCPOLEN_SACK_PERBLOCK) &&
3743                                    opt_rx->sack_ok) {
3744                                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = (ptr - 2) - (unsigned char *)th;
3745                                 }
3746                                 break;
3747 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3748                         case TCPOPT_MD5SIG:
3749                                 /*
3750                                  * The MD5 Hash has already been
3751                                  * checked (see tcp_v{4,6}_do_rcv()).
3752                                  */
3753                                 break;
3754 #endif
3755                         case TCPOPT_FASTOPEN:
3756                                 tcp_parse_fastopen_option(
3757                                         opsize - TCPOLEN_FASTOPEN_BASE,
3758                                         ptr, th->syn, foc, false);
3759                                 break;
3760
3761                         case TCPOPT_EXP:
3762                                 /* Fast Open option shares code 254 using a
3763                                  * 16 bits magic number.
3764                                  */
3765                                 if (opsize >= TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE &&
3766                                     get_unaligned_be16(ptr) ==
3767                                     TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC)
3768                                         tcp_parse_fastopen_option(opsize -
3769                                                 TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE,
3770                                                 ptr + 2, th->syn, foc, true);
3771                                 break;
3772
3773                         }
3774                         ptr += opsize-2;
3775                         length -= opsize;
3776                 }
3777         }
3778 }
3779 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_options);
3780
3781 static bool tcp_parse_aligned_timestamp(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
3782 {
3783         const __be32 *ptr = (const __be32 *)(th + 1);
3784
3785         if (*ptr == htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16)
3786                           | (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) | TCPOLEN_TIMESTAMP)) {
3787                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 1;
3788                 ++ptr;
3789                 tp->rx_opt.rcv_tsval = ntohl(*ptr);
3790                 ++ptr;
3791                 if (*ptr)
3792                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = ntohl(*ptr) - tp->tsoffset;
3793                 else
3794                         tp->rx_opt.rcv_tsecr = 0;
3795                 return true;
3796         }
3797         return false;
3798 }
3799
3800 /* Fast parse options. This hopes to only see timestamps.
3801  * If it is wrong it falls back on tcp_parse_options().
3802  */
3803 static bool tcp_fast_parse_options(const struct sk_buff *skb,
3804                                    const struct tcphdr *th, struct tcp_sock *tp)
3805 {
3806         /* In the spirit of fast parsing, compare doff directly to constant
3807          * values.  Because equality is used, short doff can be ignored here.
3808          */
3809         if (th->doff == (sizeof(*th) / 4)) {
3810                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
3811                 return false;
3812         } else if (tp->rx_opt.tstamp_ok &&
3813                    th->doff == ((sizeof(*th) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) / 4)) {
3814                 if (tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
3815                         return true;
3816         }
3817
3818         tcp_parse_options(skb, &tp->rx_opt, 1, NULL);
3819         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
3820                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
3821
3822         return true;
3823 }
3824
3825 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3826 /*
3827  * Parse MD5 Signature option
3828  */
3829 const u8 *tcp_parse_md5sig_option(const struct tcphdr *th)
3830 {
3831         int length = (th->doff << 2) - sizeof(*th);
3832         const u8 *ptr = (const u8 *)(th + 1);
3833
3834         /* If the TCP option is too short, we can short cut */
3835         if (length < TCPOLEN_MD5SIG)
3836                 return NULL;
3837
3838         while (length > 0) {
3839                 int opcode = *ptr++;
3840                 int opsize;
3841
3842                 switch (opcode) {
3843                 case TCPOPT_EOL:
3844                         return NULL;
3845                 case TCPOPT_NOP:
3846                         length--;
3847                         continue;
3848                 default:
3849                         opsize = *ptr++;
3850                         if (opsize < 2 || opsize > length)
3851                                 return NULL;
3852                         if (opcode == TCPOPT_MD5SIG)
3853                                 return opsize == TCPOLEN_MD5SIG ? ptr : NULL;
3854                 }
3855                 ptr += opsize - 2;
3856                 length -= opsize;
3857         }
3858         return NULL;
3859 }
3860 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_md5sig_option);
3861 #endif
3862
3863 /* Sorry, PAWS as specified is broken wrt. pure-ACKs -DaveM
3864  *
3865  * It is not fatal. If this ACK does _not_ change critical state (seqs, window)
3866  * it can pass through stack. So, the following predicate verifies that
3867  * this segment is not used for anything but congestion avoidance or
3868  * fast retransmit. Moreover, we even are able to eliminate most of such
3869  * second order effects, if we apply some small "replay" window (~RTO)
3870  * to timestamp space.
3871  *
3872  * All these measures still do not guarantee that we reject wrapped ACKs
3873  * on networks with high bandwidth, when sequence space is recycled fastly,
3874  * but it guarantees that such events will be very rare and do not affect
3875  * connection seriously. This doesn't look nice, but alas, PAWS is really
3876  * buggy extension.
3877  *
3878  * [ Later note. Even worse! It is buggy for segments _with_ data. RFC
3879  * states that events when retransmit arrives after original data are rare.
3880  * It is a blatant lie. VJ forgot about fast retransmit! 8)8) It is
3881  * the biggest problem on large power networks even with minor reordering.
3882  * OK, let's give it small replay window. If peer clock is even 1hz, it is safe
3883  * up to bandwidth of 18Gigabit/sec. 8) ]
3884  */
3885
3886 static int tcp_disordered_ack(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3887 {
3888         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3889         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3890         u32 seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3891         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3892
3893         return (/* 1. Pure ACK with correct sequence number. */
3894                 (th->ack && seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq && seq == tp->rcv_nxt) &&
3895
3896                 /* 2. ... and duplicate ACK. */
3897                 ack == tp->snd_una &&
3898
3899                 /* 3. ... and does not update window. */
3900                 !tcp_may_update_window(tp, ack, seq, ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale) &&
3901
3902                 /* 4. ... and sits in replay window. */
3903                 (s32)(tp->rx_opt.ts_recent - tp->rx_opt.rcv_tsval) <= (inet_csk(sk)->icsk_rto * 1024) / HZ);
3904 }
3905
3906 static inline bool tcp_paws_discard(const struct sock *sk,
3907                                    const struct sk_buff *skb)
3908 {
3909         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3910
3911         return !tcp_paws_check(&tp->rx_opt, TCP_PAWS_WINDOW) &&
3912                !tcp_disordered_ack(sk, skb);
3913 }
3914
3915 /* Check segment sequence number for validity.
3916  *
3917  * Segment controls are considered valid, if the segment
3918  * fits to the window after truncation to the window. Acceptability
3919  * of data (and SYN, FIN, of course) is checked separately.
3920  * See tcp_data_queue(), for example.
3921  *
3922  * Also, controls (RST is main one) are accepted using RCV.WUP instead
3923  * of RCV.NXT. Peer still did not advance his SND.UNA when we
3924  * delayed ACK, so that hisSND.UNA<=ourRCV.WUP.
3925  * (borrowed from freebsd)
3926  */
3927
3928 static inline bool tcp_sequence(const struct tcp_sock *tp, u32 seq, u32 end_seq)
3929 {
3930         return  !before(end_seq, tp->rcv_wup) &&
3931                 !after(seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp));
3932 }
3933
3934 /* When we get a reset we do this. */
3935 void tcp_reset(struct sock *sk)
3936 {
3937         /* We want the right error as BSD sees it (and indeed as we do). */
3938         switch (sk->sk_state) {
3939         case TCP_SYN_SENT:
3940                 sk->sk_err = ECONNREFUSED;
3941                 break;
3942         case TCP_CLOSE_WAIT:
3943                 sk->sk_err = EPIPE;
3944                 break;
3945         case TCP_CLOSE:
3946                 return;
3947         default:
3948                 sk->sk_err = ECONNRESET;
3949         }
3950         /* This barrier is coupled with smp_rmb() in tcp_poll() */
3951         smp_wmb();
3952
3953         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
3954                 sk->sk_error_report(sk);
3955
3956         tcp_done(sk);
3957 }
3958
3959 /*
3960  *      Process the FIN bit. This now behaves as it is supposed to work
3961  *      and the FIN takes effect when it is validly part of sequence
3962  *      space. Not before when we get holes.
3963  *
3964  *      If we are ESTABLISHED, a received fin moves us to CLOSE-WAIT
3965  *      (and thence onto LAST-ACK and finally, CLOSE, we never enter
3966  *      TIME-WAIT)
3967  *
3968  *      If we are in FINWAIT-1, a received FIN indicates simultaneous
3969  *      close and we go into CLOSING (and later onto TIME-WAIT)
3970  *
3971  *      If we are in FINWAIT-2, a received FIN moves us to TIME-WAIT.
3972  */
3973 static void tcp_fin(struct sock *sk)
3974 {
3975         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3976
3977         inet_csk_schedule_ack(sk);
3978
3979         sk->sk_shutdown |= RCV_SHUTDOWN;
3980         sock_set_flag(sk, SOCK_DONE);
3981
3982         switch (sk->sk_state) {
3983         case TCP_SYN_RECV:
3984         case TCP_ESTABLISHED:
3985                 /* Move to CLOSE_WAIT */
3986                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSE_WAIT);
3987                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 1;
3988                 break;
3989
3990         case TCP_CLOSE_WAIT:
3991         case TCP_CLOSING:
3992                 /* Received a retransmission of the FIN, do
3993                  * nothing.
3994                  */
3995                 break;
3996         case TCP_LAST_ACK:
3997                 /* RFC793: Remain in the LAST-ACK state. */
3998                 break;
3999
4000         case TCP_FIN_WAIT1:
4001                 /* This case occurs when a simultaneous close
4002                  * happens, we must ack the received FIN and
4003                  * enter the CLOSING state.
4004                  */
4005                 tcp_send_ack(sk);
4006                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSING);
4007                 break;
4008         case TCP_FIN_WAIT2:
4009                 /* Received a FIN -- send ACK and enter TIME_WAIT. */
4010                 tcp_send_ack(sk);
4011                 tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
4012                 break;
4013         default:
4014                 /* Only TCP_LISTEN and TCP_CLOSE are left, in these
4015                  * cases we should never reach this piece of code.
4016                  */
4017                 pr_err("%s: Impossible, sk->sk_state=%d\n",
4018                        __func__, sk->sk_state);
4019                 break;
4020         }
4021
4022         /* It _is_ possible, that we have something out-of-order _after_ FIN.
4023          * Probably, we should reset in this case. For now drop them.
4024          */
4025         __skb_queue_purge(&tp->out_of_order_queue);
4026         if (tcp_is_sack(tp))
4027                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4028         sk_mem_reclaim(sk);
4029
4030         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
4031                 sk->sk_state_change(sk);
4032
4033                 /* Do not send POLL_HUP for half duplex close. */
4034                 if (sk->sk_shutdown == SHUTDOWN_MASK ||
4035                     sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4036                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_HUP);
4037                 else
4038                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);
4039         }
4040 }
4041
4042 static inline bool tcp_sack_extend(struct tcp_sack_block *sp, u32 seq,
4043                                   u32 end_seq)
4044 {
4045         if (!after(seq, sp->end_seq) && !after(sp->start_seq, end_seq)) {
4046                 if (before(seq, sp->start_seq))
4047                         sp->start_seq = seq;
4048                 if (after(end_seq, sp->end_seq))
4049                         sp->end_seq = end_seq;
4050                 return true;
4051         }
4052         return false;
4053 }
4054
4055 static void tcp_dsack_set(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4056 {
4057         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4058
4059         if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_dsack) {
4060                 int mib_idx;
4061
4062                 if (before(seq, tp->rcv_nxt))
4063                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOLDSENT;
4064                 else
4065                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOFOSENT;
4066
4067                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
4068
4069                 tp->rx_opt.dsack = 1;
4070                 tp->duplicate_sack[0].start_seq = seq;
4071                 tp->duplicate_sack[0].end_seq = end_seq;
4072         }
4073 }
4074
4075 static void tcp_dsack_extend(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4076 {
4077         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4078
4079         if (!tp->rx_opt.dsack)
4080                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4081         else
4082                 tcp_sack_extend(tp->duplicate_sack, seq, end_seq);
4083 }
4084
4085 static void tcp_send_dupack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4086 {
4087         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4088
4089         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
4090             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4091                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4092                 tcp_enter_quickack_mode(sk);
4093
4094                 if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_dsack) {
4095                         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4096
4097                         if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))
4098                                 end_seq = tp->rcv_nxt;
4099                         tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq);
4100                 }
4101         }
4102
4103         tcp_send_ack(sk);
4104 }
4105
4106 /* These routines update the SACK block as out-of-order packets arrive or
4107  * in-order packets close up the sequence space.
4108  */
4109 static void tcp_sack_maybe_coalesce(struct tcp_sock *tp)
4110 {
4111         int this_sack;
4112         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4113         struct tcp_sack_block *swalk = sp + 1;
4114
4115         /* See if the recent change to the first SACK eats into
4116          * or hits the sequence space of other SACK blocks, if so coalesce.
4117          */
4118         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;) {
4119                 if (tcp_sack_extend(sp, swalk->start_seq, swalk->end_seq)) {
4120                         int i;
4121
4122                         /* Zap SWALK, by moving every further SACK up by one slot.
4123                          * Decrease num_sacks.
4124                          */
4125                         tp->rx_opt.num_sacks--;
4126                         for (i = this_sack; i < tp->rx_opt.num_sacks; i++)
4127                                 sp[i] = sp[i + 1];
4128                         continue;
4129                 }
4130                 this_sack++, swalk++;
4131         }
4132 }
4133
4134 static void tcp_sack_new_ofo_skb(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4135 {
4136         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4137         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4138         int cur_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4139         int this_sack;
4140
4141         if (!cur_sacks)
4142                 goto new_sack;
4143
4144         for (this_sack = 0; this_sack < cur_sacks; this_sack++, sp++) {
4145                 if (tcp_sack_extend(sp, seq, end_seq)) {
4146                         /* Rotate this_sack to the first one. */
4147                         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4148                                 swap(*sp, *(sp - 1));
4149                         if (cur_sacks > 1)
4150                                 tcp_sack_maybe_coalesce(tp);
4151                         return;
4152                 }
4153         }
4154
4155         /* Could not find an adjacent existing SACK, build a new one,
4156          * put it at the front, and shift everyone else down.  We
4157          * always know there is at least one SACK present already here.
4158          *
4159          * If the sack array is full, forget about the last one.
4160          */
4161         if (this_sack >= TCP_NUM_SACKS) {
4162                 this_sack--;
4163                 tp->rx_opt.num_sacks--;
4164                 sp--;
4165         }
4166         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4167                 *sp = *(sp - 1);
4168
4169 new_sack:
4170         /* Build the new head SACK, and we're done. */
4171         sp->start_seq = seq;
4172         sp->end_seq = end_seq;
4173         tp->rx_opt.num_sacks++;
4174 }
4175
4176 /* RCV.NXT advances, some SACKs should be eaten. */
4177
4178 static void tcp_sack_remove(struct tcp_sock *tp)
4179 {
4180         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4181         int num_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4182         int this_sack;
4183
4184         /* Empty ofo queue, hence, all the SACKs are eaten. Clear. */
4185         if (skb_queue_empty(&tp->out_of_order_queue)) {
4186                 tp->rx_opt.num_sacks = 0;
4187                 return;
4188         }
4189
4190         for (this_sack = 0; this_sack < num_sacks;) {
4191                 /* Check if the start of the sack is covered by RCV.NXT. */
4192                 if (!before(tp->rcv_nxt, sp->start_seq)) {
4193                         int i;
4194
4195                         /* RCV.NXT must cover all the block! */
4196                         WARN_ON(before(tp->rcv_nxt, sp->end_seq));
4197
4198                         /* Zap this SACK, by moving forward any other SACKS. */
4199                         for (i = this_sack+1; i < num_sacks; i++)
4200                                 tp->selective_acks[i-1] = tp->selective_acks[i];
4201                         num_sacks--;
4202                         continue;
4203                 }
4204                 this_sack++;
4205                 sp++;
4206         }
4207         tp->rx_opt.num_sacks = num_sacks;
4208 }
4209
4210 /**
4211  * tcp_try_coalesce - try to merge skb to prior one
4212  * @sk: socket
4213  * @to: prior buffer
4214  * @from: buffer to add in queue
4215  * @fragstolen: pointer to boolean
4216  *
4217  * Before queueing skb @from after @to, try to merge them
4218  * to reduce overall memory use and queue lengths, if cost is small.
4219  * Packets in ofo or receive queues can stay a long time.
4220  * Better try to coalesce them right now to avoid future collapses.
4221  * Returns true if caller should free @from instead of queueing it
4222  */
4223 static bool tcp_try_coalesce(struct sock *sk,
4224                              struct sk_buff *to,
4225                              struct sk_buff *from,
4226                              bool *fragstolen)
4227 {
4228         int delta;
4229
4230         *fragstolen = false;
4231
4232         /* Its possible this segment overlaps with prior segment in queue */
4233         if (TCP_SKB_CB(from)->seq != TCP_SKB_CB(to)->end_seq)
4234                 return false;
4235
4236         if (!skb_try_coalesce(to, from, fragstolen, &delta))
4237                 return false;
4238
4239         atomic_add(delta, &sk->sk_rmem_alloc);
4240         sk_mem_charge(sk, delta);
4241         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOALESCE);
4242         TCP_SKB_CB(to)->end_seq = TCP_SKB_CB(from)->end_seq;
4243         TCP_SKB_CB(to)->ack_seq = TCP_SKB_CB(from)->ack_seq;
4244         TCP_SKB_CB(to)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(from)->tcp_flags;
4245         return true;
4246 }
4247
4248 /* This one checks to see if we can put data from the
4249  * out_of_order queue into the receive_queue.
4250  */
4251 static void tcp_ofo_queue(struct sock *sk)
4252 {
4253         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4254         __u32 dsack_high = tp->rcv_nxt;
4255         struct sk_buff *skb, *tail;
4256         bool fragstolen, eaten;
4257
4258         while ((skb = skb_peek(&tp->out_of_order_queue)) != NULL) {
4259                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
4260                         break;
4261
4262                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack_high)) {
4263                         __u32 dsack = dsack_high;
4264                         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, dsack_high))
4265                                 dsack_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4266                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack);
4267                 }
4268
4269                 __skb_unlink(skb, &tp->out_of_order_queue);
4270                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
4271                         SOCK_DEBUG(sk, "ofo packet was already received\n");
4272                         __kfree_skb(skb);
4273                         continue;
4274                 }
4275                 SOCK_DEBUG(sk, "ofo requeuing : rcv_next %X seq %X - %X\n",
4276                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4277                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4278
4279                 tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4280                 eaten = tail && tcp_try_coalesce(sk, tail, skb, &fragstolen);
4281                 tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4282                 if (!eaten)
4283                         __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4284                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
4285                         tcp_fin(sk);
4286                 if (eaten)
4287                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4288         }
4289 }
4290
4291 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk);
4292 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk);
4293
4294 static int tcp_try_rmem_schedule(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4295                                  unsigned int size)
4296 {
4297         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf ||
4298             !sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4299
4300                 if (tcp_prune_queue(sk) < 0)
4301                         return -1;
4302
4303                 if (!sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4304                         if (!tcp_prune_ofo_queue(sk))
4305                                 return -1;
4306
4307                         if (!sk_rmem_schedule(sk, skb, size))
4308                                 return -1;
4309                 }
4310         }
4311         return 0;
4312 }
4313
4314 static void tcp_data_queue_ofo(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4315 {
4316         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4317         struct sk_buff *skb1;
4318         u32 seq, end_seq;
4319
4320         tcp_ecn_check_ce(tp, skb);
4321
4322         if (unlikely(tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))) {
4323                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFODROP);
4324                 __kfree_skb(skb);
4325                 return;
4326         }
4327
4328         /* Disable header prediction. */
4329         tp->pred_flags = 0;
4330         inet_csk_schedule_ack(sk);
4331
4332         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOQUEUE);
4333         SOCK_DEBUG(sk, "out of order segment: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4334                    tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4335
4336         skb1 = skb_peek_tail(&tp->out_of_order_queue);
4337         if (!skb1) {
4338                 /* Initial out of order segment, build 1 SACK. */
4339                 if (tcp_is_sack(tp)) {
4340                         tp->rx_opt.num_sacks = 1;
4341                         tp->selective_acks[0].start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4342                         tp->selective_acks[0].end_seq =
4343                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4344                 }
4345                 __skb_queue_head(&tp->out_of_order_queue, skb);
4346                 goto end;
4347         }
4348
4349         seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4350         end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4351
4352         if (seq == TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq) {
4353                 bool fragstolen;
4354
4355                 if (!tcp_try_coalesce(sk, skb1, skb, &fragstolen)) {
4356                         __skb_queue_after(&tp->out_of_order_queue, skb1, skb);
4357                 } else {
4358                         tcp_grow_window(sk, skb);
4359                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4360                         skb = NULL;
4361                 }
4362
4363                 if (!tp->rx_opt.num_sacks ||
4364                     tp->selective_acks[0].end_seq != seq)
4365                         goto add_sack;
4366
4367                 /* Common case: data arrive in order after hole. */
4368                 tp->selective_acks[0].end_seq = end_seq;
4369                 goto end;
4370         }
4371
4372         /* Find place to insert this segment. */
4373         while (1) {
4374                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb1)->seq, seq))
4375                         break;
4376                 if (skb_queue_is_first(&tp->out_of_order_queue, skb1)) {
4377                         skb1 = NULL;
4378                         break;
4379                 }
4380                 skb1 = skb_queue_prev(&tp->out_of_order_queue, skb1);
4381         }
4382
4383         /* Do skb overlap to previous one? */
4384         if (skb1 && before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4385                 if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4386                         /* All the bits are present. Drop. */
4387                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4388                         __kfree_skb(skb);
4389                         skb = NULL;
4390                         tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4391                         goto add_sack;
4392                 }
4393                 if (after(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4394                         /* Partial overlap. */
4395                         tcp_dsack_set(sk, seq,
4396                                       TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4397                 } else {
4398                         if (skb_queue_is_first(&tp->out_of_order_queue,
4399                                                skb1))
4400                                 skb1 = NULL;
4401                         else
4402                                 skb1 = skb_queue_prev(
4403                                         &tp->out_of_order_queue,
4404                                         skb1);
4405                 }
4406         }
4407         if (!skb1)
4408                 __skb_queue_head(&tp->out_of_order_queue, skb);
4409         else
4410                 __skb_queue_after(&tp->out_of_order_queue, skb1, skb);
4411
4412         /* And clean segments covered by new one as whole. */
4413         while (!skb_queue_is_last(&tp->out_of_order_queue, skb)) {
4414                 skb1 = skb_queue_next(&tp->out_of_order_queue, skb);
4415
4416                 if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4417                         break;
4418                 if (before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4419                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4420                                          end_seq);
4421                         break;
4422                 }
4423                 __skb_unlink(skb1, &tp->out_of_order_queue);
4424                 tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4425                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4426                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4427                 __kfree_skb(skb1);
4428         }
4429
4430 add_sack:
4431         if (tcp_is_sack(tp))
4432                 tcp_sack_new_ofo_skb(sk, seq, end_seq);
4433 end:
4434         if (skb) {
4435                 tcp_grow_window(sk, skb);
4436                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4437         }
4438 }
4439
4440 static int __must_check tcp_queue_rcv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int hdrlen,
4441                   bool *fragstolen)
4442 {
4443         int eaten;
4444         struct sk_buff *tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4445
4446         __skb_pull(skb, hdrlen);
4447         eaten = (tail &&
4448                  tcp_try_coalesce(sk, tail, skb, fragstolen)) ? 1 : 0;
4449         tcp_rcv_nxt_update(tcp_sk(sk), TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4450         if (!eaten) {
4451                 __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4452                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4453         }
4454         return eaten;
4455 }
4456
4457 int tcp_send_rcvq(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size)
4458 {
4459         struct sk_buff *skb;
4460         bool fragstolen;
4461
4462         if (size == 0)
4463                 return 0;
4464
4465         skb = alloc_skb(size, sk->sk_allocation);
4466         if (!skb)
4467                 goto err;
4468
4469         if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))
4470                 goto err_free;
4471
4472         if (memcpy_from_msg(skb_put(skb, size), msg, size))
4473                 goto err_free;
4474
4475         TCP_SKB_CB(skb)->seq = tcp_sk(sk)->rcv_nxt;
4476         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + size;
4477         TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tcp_sk(sk)->snd_una - 1;
4478
4479         if (tcp_queue_rcv(sk, skb, 0, &fragstolen)) {
4480                 WARN_ON_ONCE(fragstolen); /* should not happen */
4481                 __kfree_skb(skb);
4482         }
4483         return size;
4484
4485 err_free:
4486         kfree_skb(skb);
4487 err:
4488         return -ENOMEM;
4489 }
4490
4491 static void tcp_data_queue(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4492 {
4493         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4494         int eaten = -1;
4495         bool fragstolen = false;
4496
4497         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
4498                 goto drop;
4499
4500         skb_dst_drop(skb);
4501         __skb_pull(skb, tcp_hdr(skb)->doff * 4);
4502
4503         tcp_ecn_accept_cwr(tp, skb);
4504
4505         tp->rx_opt.dsack = 0;
4506
4507         /*  Queue data for delivery to the user.
4508          *  Packets in sequence go to the receive queue.
4509          *  Out of sequence packets to the out_of_order_queue.
4510          */
4511         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt) {
4512                 if (tcp_receive_window(tp) == 0)
4513                         goto out_of_window;
4514
4515                 /* Ok. In sequence. In window. */
4516                 if (tp->ucopy.task == current &&
4517                     tp->copied_seq == tp->rcv_nxt && tp->ucopy.len &&
4518                     sock_owned_by_user(sk) && !tp->urg_data) {
4519                         int chunk = min_t(unsigned int, skb->len,
4520                                           tp->ucopy.len);
4521
4522                         __set_current_state(TASK_RUNNING);
4523
4524                         local_bh_enable();
4525                         if (!skb_copy_datagram_msg(skb, 0, tp->ucopy.msg, chunk)) {
4526                                 tp->ucopy.len -= chunk;
4527                                 tp->copied_seq += chunk;
4528                                 eaten = (chunk == skb->len);
4529                                 tcp_rcv_space_adjust(sk);
4530                         }
4531                         local_bh_disable();
4532                 }
4533
4534                 if (eaten <= 0) {
4535 queue_and_out:
4536                         if (eaten < 0) {
4537                                 if (skb_queue_len(&sk->sk_receive_queue) == 0)
4538                                         sk_forced_mem_schedule(sk, skb->truesize);
4539                                 else if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))
4540                                         goto drop;
4541                         }
4542                         eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, 0, &fragstolen);
4543                 }
4544                 tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4545                 if (skb->len)
4546                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
4547                 if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
4548                         tcp_fin(sk);
4549
4550                 if (!skb_queue_empty(&tp->out_of_order_queue)) {
4551                         tcp_ofo_queue(sk);
4552
4553                         /* RFC2581. 4.2. SHOULD send immediate ACK, when
4554                          * gap in queue is filled.
4555                          */
4556                         if (skb_queue_empty(&tp->out_of_order_queue))
4557                                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 0;
4558                 }
4559
4560                 if (tp->rx_opt.num_sacks)
4561                         tcp_sack_remove(tp);
4562
4563                 tcp_fast_path_check(sk);
4564
4565                 if (eaten > 0)
4566                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4567                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4568                         sk->sk_data_ready(sk);
4569                 return;
4570         }
4571
4572         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
4573                 /* A retransmit, 2nd most common case.  Force an immediate ack. */
4574                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4575                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4576
4577 out_of_window:
4578                 tcp_enter_quickack_mode(sk);
4579                 inet_csk_schedule_ack(sk);
4580 drop:
4581                 __kfree_skb(skb);
4582                 return;
4583         }
4584
4585         /* Out of window. F.e. zero window probe. */
4586         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp)))
4587                 goto out_of_window;
4588
4589         tcp_enter_quickack_mode(sk);
4590
4591         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4592                 /* Partial packet, seq < rcv_next < end_seq */
4593                 SOCK_DEBUG(sk, "partial packet: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4594                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4595                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4596
4597                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt);
4598
4599                 /* If window is closed, drop tail of packet. But after
4600                  * remembering D-SACK for its head made in previous line.
4601                  */
4602                 if (!tcp_receive_window(tp))
4603                         goto out_of_window;
4604                 goto queue_and_out;
4605         }
4606
4607         tcp_data_queue_ofo(sk, skb);
4608 }
4609
4610 static struct sk_buff *tcp_collapse_one(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4611                                         struct sk_buff_head *list)
4612 {
4613         struct sk_buff *next = NULL;
4614
4615         if (!skb_queue_is_last(list, skb))
4616                 next = skb_queue_next(list, skb);
4617
4618         __skb_unlink(skb, list);
4619         __kfree_skb(skb);
4620         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOLLAPSED);
4621
4622         return next;
4623 }
4624
4625 /* Collapse contiguous sequence of skbs head..tail with
4626  * sequence numbers start..end.
4627  *
4628  * If tail is NULL, this means until the end of the list.
4629  *
4630  * Segments with FIN/SYN are not collapsed (only because this
4631  * simplifies code)
4632  */
4633 static void
4634 tcp_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff_head *list,
4635              struct sk_buff *head, struct sk_buff *tail,
4636              u32 start, u32 end)
4637 {
4638         struct sk_buff *skb, *n;
4639         bool end_of_skbs;
4640
4641         /* First, check that queue is collapsible and find
4642          * the point where collapsing can be useful. */
4643         skb = head;
4644 restart:
4645         end_of_skbs = true;
4646         skb_queue_walk_from_safe(list, skb, n) {
4647                 if (skb == tail)
4648                         break;
4649                 /* No new bits? It is possible on ofo queue. */
4650                 if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4651                         skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list);
4652                         if (!skb)
4653                                 break;
4654                         goto restart;
4655                 }
4656
4657                 /* The first skb to collapse is:
4658                  * - not SYN/FIN and
4659                  * - bloated or contains data before "start" or
4660                  *   overlaps to the next one.
4661                  */
4662                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)) &&
4663                     (tcp_win_from_space(skb->truesize) > skb->len ||
4664                      before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start))) {
4665                         end_of_skbs = false;
4666                         break;
4667                 }
4668
4669                 if (!skb_queue_is_last(list, skb)) {
4670                         struct sk_buff *next = skb_queue_next(list, skb);
4671                         if (next != tail &&
4672                             TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(next)->seq) {
4673                                 end_of_skbs = false;
4674                                 break;
4675                         }
4676                 }
4677
4678                 /* Decided to skip this, advance start seq. */
4679                 start = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4680         }
4681         if (end_of_skbs ||
4682             (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
4683                 return;
4684
4685         while (before(start, end)) {
4686                 int copy = min_t(int, SKB_MAX_ORDER(0, 0), end - start);
4687                 struct sk_buff *nskb;
4688
4689                 nskb = alloc_skb(copy, GFP_ATOMIC);
4690                 if (!nskb)
4691                         return;
4692
4693                 memcpy(nskb->cb, skb->cb, sizeof(skb->cb));
4694                 TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = start;
4695                 __skb_queue_before(list, skb, nskb);
4696                 skb_set_owner_r(nskb, sk);
4697
4698                 /* Copy data, releasing collapsed skbs. */
4699                 while (copy > 0) {
4700                         int offset = start - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4701                         int size = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - start;
4702
4703                         BUG_ON(offset < 0);
4704                         if (size > 0) {
4705                                 size = min(copy, size);
4706                                 if (skb_copy_bits(skb, offset, skb_put(nskb, size), size))
4707                                         BUG();
4708                                 TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq += size;
4709                                 copy -= size;
4710                                 start += size;
4711                         }
4712                         if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4713                                 skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list);
4714                                 if (!skb ||
4715                                     skb == tail ||
4716                                     (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & (TCPHDR_SYN | TCPHDR_FIN)))
4717                                         return;
4718                         }
4719                 }
4720         }
4721 }
4722
4723 /* Collapse ofo queue. Algorithm: select contiguous sequence of skbs
4724  * and tcp_collapse() them until all the queue is collapsed.
4725  */
4726 static void tcp_collapse_ofo_queue(struct sock *sk)
4727 {
4728         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4729         struct sk_buff *skb = skb_peek(&tp->out_of_order_queue);
4730         struct sk_buff *head;
4731         u32 start, end;
4732
4733         if (!skb)
4734                 return;
4735
4736         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4737         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4738         head = skb;
4739
4740         for (;;) {
4741                 struct sk_buff *next = NULL;
4742
4743                 if (!skb_queue_is_last(&tp->out_of_order_queue, skb))
4744                         next = skb_queue_next(&tp->out_of_order_queue, skb);
4745                 skb = next;
4746
4747                 /* Segment is terminated when we see gap or when
4748                  * we are at the end of all the queue. */
4749                 if (!skb ||
4750                     after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end) ||
4751                     before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start)) {
4752                         tcp_collapse(sk, &tp->out_of_order_queue,
4753                                      head, skb, start, end);
4754                         head = skb;
4755                         if (!skb)
4756                                 break;
4757                         /* Start new segment */
4758                         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4759                         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4760                 } else {
4761                         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start))
4762                                 start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4763                         if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end))
4764                                 end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4765                 }
4766         }
4767 }
4768
4769 /*
4770  * Purge the out-of-order queue.
4771  * Return true if queue was pruned.
4772  */
4773 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk)
4774 {
4775         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4776         bool res = false;
4777
4778         if (!skb_queue_empty(&tp->out_of_order_queue)) {
4779                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_OFOPRUNED);
4780                 __skb_queue_purge(&tp->out_of_order_queue);
4781
4782                 /* Reset SACK state.  A conforming SACK implementation will
4783                  * do the same at a timeout based retransmit.  When a connection
4784                  * is in a sad state like this, we care only about integrity
4785                  * of the connection not performance.
4786                  */
4787                 if (tp->rx_opt.sack_ok)
4788                         tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4789                 sk_mem_reclaim(sk);
4790                 res = true;
4791         }
4792         return res;
4793 }
4794
4795 /* Reduce allocated memory if we can, trying to get
4796  * the socket within its memory limits again.
4797  *
4798  * Return less than zero if we should start dropping frames
4799  * until the socket owning process reads some of the data
4800  * to stabilize the situation.
4801  */
4802 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk)
4803 {
4804         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4805
4806         SOCK_DEBUG(sk, "prune_queue: c=%x\n", tp->copied_seq);
4807
4808         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_PRUNECALLED);
4809
4810         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) >= sk->sk_rcvbuf)
4811                 tcp_clamp_window(sk);
4812         else if (tcp_under_memory_pressure(sk))
4813                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, 4U * tp->advmss);
4814
4815         tcp_collapse_ofo_queue(sk);
4816         if (!skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue))
4817                 tcp_collapse(sk, &sk->sk_receive_queue,
4818                              skb_peek(&sk->sk_receive_queue),
4819                              NULL,
4820                              tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
4821         sk_mem_reclaim(sk);
4822
4823         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
4824                 return 0;
4825
4826         /* Collapsing did not help, destructive actions follow.
4827          * This must not ever occur. */
4828
4829         tcp_prune_ofo_queue(sk);
4830
4831         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
4832                 return 0;
4833
4834         /* If we are really being abused, tell the caller to silently
4835          * drop receive data on the floor.  It will get retransmitted
4836          * and hopefully then we'll have sufficient space.
4837          */
4838         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_RCVPRUNED);
4839
4840         /* Massive buffer overcommit. */
4841         tp->pred_flags = 0;
4842         return -1;
4843 }
4844
4845 static bool tcp_should_expand_sndbuf(const struct sock *sk)
4846 {
4847         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4848
4849         /* If the user specified a specific send buffer setting, do
4850          * not modify it.
4851          */
4852         if (sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK)
4853                 return false;
4854
4855         /* If we are under global TCP memory pressure, do not expand.  */
4856         if (tcp_under_memory_pressure(sk))
4857                 return false;
4858
4859         /* If we are under soft global TCP memory pressure, do not expand.  */
4860         if (sk_memory_allocated(sk) >= sk_prot_mem_limits(sk, 0))
4861                 return false;
4862
4863         /* If we filled the congestion window, do not expand.  */
4864         if (tcp_packets_in_flight(tp) >= tp->snd_cwnd)
4865                 return false;
4866
4867         return true;
4868 }
4869
4870 /* When incoming ACK allowed to free some skb from write_queue,
4871  * we remember this event in flag SOCK_QUEUE_SHRUNK and wake up socket
4872  * on the exit from tcp input handler.
4873  *
4874  * PROBLEM: sndbuf expansion does not work well with largesend.
4875  */
4876 static void tcp_new_space(struct sock *sk)
4877 {
4878         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4879
4880         if (tcp_should_expand_sndbuf(sk)) {
4881                 tcp_sndbuf_expand(sk);
4882                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
4883         }
4884
4885         sk->sk_write_space(sk);
4886 }
4887
4888 static void tcp_check_space(struct sock *sk)
4889 {
4890         if (sock_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK)) {
4891                 sock_reset_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
4892                 /* pairs with tcp_poll() */
4893                 smp_mb__after_atomic();
4894                 if (sk->sk_socket &&
4895                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags))
4896                         tcp_new_space(sk);
4897         }
4898 }
4899
4900 static inline void tcp_data_snd_check(struct sock *sk)
4901 {
4902         tcp_push_pending_frames(sk);
4903         tcp_check_space(sk);
4904 }
4905
4906 /*
4907  * Check if sending an ack is needed.
4908  */
4909 static void __tcp_ack_snd_check(struct sock *sk, int ofo_possible)
4910 {
4911         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4912
4913             /* More than one full frame received... */
4914         if (((tp->rcv_nxt - tp->rcv_wup) > inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss &&
4915              /* ... and right edge of window advances far enough.
4916               * (tcp_recvmsg() will send ACK otherwise). Or...
4917               */
4918              __tcp_select_window(sk) >= tp->rcv_wnd) ||
4919             /* We ACK each frame or... */
4920             tcp_in_quickack_mode(sk) ||
4921             /* We have out of order data. */
4922             (ofo_possible && skb_peek(&tp->out_of_order_queue))) {
4923                 /* Then ack it now */
4924                 tcp_send_ack(sk);
4925         } else {
4926                 /* Else, send delayed ack. */
4927                 tcp_send_delayed_ack(sk);
4928         }
4929 }
4930
4931 static inline void tcp_ack_snd_check(struct sock *sk)
4932 {
4933         if (!inet_csk_ack_scheduled(sk)) {
4934                 /* We sent a data segment already. */
4935                 return;
4936         }
4937         __tcp_ack_snd_check(sk, 1);
4938 }
4939
4940 /*
4941  *      This routine is only called when we have urgent data
4942  *      signaled. Its the 'slow' part of tcp_urg. It could be
4943  *      moved inline now as tcp_urg is only called from one
4944  *      place. We handle URGent data wrong. We have to - as
4945  *      BSD still doesn't use the correction from RFC961.
4946  *      For 1003.1g we should support a new option TCP_STDURG to permit
4947  *      either form (or just set the sysctl tcp_stdurg).
4948  */
4949
4950 static void tcp_check_urg(struct sock *sk, const struct tcphdr *th)
4951 {
4952         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4953         u32 ptr = ntohs(th->urg_ptr);
4954
4955         if (ptr && !sysctl_tcp_stdurg)
4956                 ptr--;
4957         ptr += ntohl(th->seq);
4958
4959         /* Ignore urgent data that we've already seen and read. */
4960         if (after(tp->copied_seq, ptr))
4961                 return;
4962
4963         /* Do not replay urg ptr.
4964          *
4965          * NOTE: interesting situation not covered by specs.
4966          * Misbehaving sender may send urg ptr, pointing to segment,
4967          * which we already have in ofo queue. We are not able to fetch
4968          * such data and will stay in TCP_URG_NOTYET until will be eaten
4969          * by recvmsg(). Seems, we are not obliged to handle such wicked
4970          * situations. But it is worth to think about possibility of some
4971          * DoSes using some hypothetical application level deadlock.
4972          */
4973         if (before(ptr, tp->rcv_nxt))
4974                 return;
4975
4976         /* Do we already have a newer (or duplicate) urgent pointer? */
4977         if (tp->urg_data && !after(ptr, tp->urg_seq))
4978                 return;
4979
4980         /* Tell the world about our new urgent pointer. */
4981         sk_send_sigurg(sk);
4982
4983         /* We may be adding urgent data when the last byte read was
4984          * urgent. To do this requires some care. We cannot just ignore
4985          * tp->copied_seq since we would read the last urgent byte again
4986          * as data, nor can we alter copied_seq until this data arrives
4987          * or we break the semantics of SIOCATMARK (and thus sockatmark())
4988          *
4989          * NOTE. Double Dutch. Rendering to plain English: author of comment
4990          * above did something sort of  send("A", MSG_OOB); send("B", MSG_OOB);
4991          * and expect that both A and B disappear from stream. This is _wrong_.
4992          * Though this happens in BSD with high probability, this is occasional.
4993          * Any application relying on this is buggy. Note also, that fix "works"
4994          * only in this artificial test. Insert some normal data between A and B and we will
4995          * decline of BSD again. Verdict: it is better to remove to trap
4996          * buggy users.
4997          */
4998         if (tp->urg_seq == tp->copied_seq && tp->urg_data &&
4999             !sock_flag(sk, SOCK_URGINLINE) && tp->copied_seq != tp->rcv_nxt) {
5000                 struct sk_buff *skb = skb_peek(&sk->sk_receive_queue);
5001                 tp->copied_seq++;
5002                 if (skb && !before(tp->copied_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5003                         __skb_unlink(skb, &sk->sk_receive_queue);
5004                         __kfree_skb(skb);
5005                 }
5006         }
5007
5008         tp->urg_data = TCP_URG_NOTYET;
5009         tp->urg_seq = ptr;
5010
5011         /* Disable header prediction. */
5012         tp->pred_flags = 0;
5013 }
5014
5015 /* This is the 'fast' part of urgent handling. */
5016 static void tcp_urg(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, const struct tcphdr *th)
5017 {
5018         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5019
5020         /* Check if we get a new urgent pointer - normally not. */
5021         if (th->urg)
5022                 tcp_check_urg(sk, th);
5023
5024         /* Do we wait for any urgent data? - normally not... */
5025         if (tp->urg_data == TCP_URG_NOTYET) {
5026                 u32 ptr = tp->urg_seq - ntohl(th->seq) + (th->doff * 4) -
5027                           th->syn;
5028
5029                 /* Is the urgent pointer pointing into this packet? */
5030                 if (ptr < skb->len) {
5031                         u8 tmp;
5032                         if (skb_copy_bits(skb, ptr, &tmp, 1))
5033                                 BUG();
5034                         tp->urg_data = TCP_URG_VALID | tmp;
5035                         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
5036                                 sk->sk_data_ready(sk);
5037                 }
5038         }
5039 }
5040
5041 static int tcp_copy_to_iovec(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int hlen)
5042 {
5043         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5044         int chunk = skb->len - hlen;
5045         int err;
5046
5047         local_bh_enable();
5048         if (skb_csum_unnecessary(skb))
5049                 err = skb_copy_datagram_msg(skb, hlen, tp->ucopy.msg, chunk);
5050         else
5051                 err = skb_copy_and_csum_datagram_msg(skb, hlen, tp->ucopy.msg);
5052
5053         if (!err) {
5054                 tp->ucopy.len -= chunk;
5055                 tp->copied_seq += chunk;
5056                 tcp_rcv_space_adjust(sk);
5057         }
5058
5059         local_bh_disable();
5060         return err;
5061 }
5062
5063 static __sum16 __tcp_checksum_complete_user(struct sock *sk,
5064                                             struct sk_buff *skb)
5065 {
5066         __sum16 result;
5067
5068         if (sock_owned_by_user(sk)) {
5069                 local_bh_enable();
5070                 result = __tcp_checksum_complete(skb);
5071                 local_bh_disable();
5072         } else {
5073                 result = __tcp_checksum_complete(skb);
5074         }
5075         return result;
5076 }
5077
5078 static inline bool tcp_checksum_complete_user(struct sock *sk,
5079                                              struct sk_buff *skb)
5080 {
5081         return !skb_csum_unnecessary(skb) &&
5082                __tcp_checksum_complete_user(sk, skb);
5083 }
5084
5085 /* Does PAWS and seqno based validation of an incoming segment, flags will
5086  * play significant role here.
5087  */
5088 static bool tcp_validate_incoming(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5089                                   const struct tcphdr *th, int syn_inerr)
5090 {
5091         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5092
5093         /* RFC1323: H1. Apply PAWS check first. */
5094         if (tcp_fast_parse_options(skb, th, tp) && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5095             tcp_paws_discard(sk, skb)) {
5096                 if (!th->rst) {
5097                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSESTABREJECTED);
5098                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5099                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDPAWS,
5100                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5101                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5102                         goto discard;
5103                 }
5104                 /* Reset is accepted even if it did not pass PAWS. */
5105         }
5106
5107         /* Step 1: check sequence number */
5108         if (!tcp_sequence(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5109                 /* RFC793, page 37: "In all states except SYN-SENT, all reset
5110                  * (RST) segments are validated by checking their SEQ-fields."
5111                  * And page 69: "If an incoming segment is not acceptable,
5112                  * an acknowledgment should be sent in reply (unless the RST
5113                  * bit is set, if so drop the segment and return)".
5114                  */
5115                 if (!th->rst) {
5116                         if (th->syn)
5117                                 goto syn_challenge;
5118                         if (!tcp_oow_rate_limited(sock_net(sk), skb,
5119                                                   LINUX_MIB_TCPACKSKIPPEDSEQ,
5120                                                   &tp->last_oow_ack_time))
5121                                 tcp_send_dupack(sk, skb);
5122                 }
5123                 goto discard;
5124         }
5125
5126         /* Step 2: check RST bit */
5127         if (th->rst) {
5128                 /* RFC 5961 3.2 :
5129                  * If sequence number exactly matches RCV.NXT, then
5130                  *     RESET the connection
5131                  * else
5132                  *     Send a challenge ACK
5133                  */
5134                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt)
5135                         tcp_reset(sk);
5136                 else
5137                         tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5138                 goto discard;
5139         }
5140
5141         /* step 3: check security and precedence [ignored] */
5142
5143         /* step 4: Check for a SYN
5144          * RFC 5961 4.2 : Send a challenge ack
5145          */
5146         if (th->syn) {
5147 syn_challenge:
5148                 if (syn_inerr)
5149                         TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5150                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNCHALLENGE);
5151                 tcp_send_challenge_ack(sk, skb);
5152                 goto discard;
5153         }
5154
5155         return true;
5156
5157 discard:
5158         __kfree_skb(skb);
5159         return false;
5160 }
5161
5162 /*
5163  *      TCP receive function for the ESTABLISHED state.
5164  *
5165  *      It is split into a fast path and a slow path. The fast path is
5166  *      disabled when:
5167  *      - A zero window was announced from us - zero window probing
5168  *        is only handled properly in the slow path.
5169  *      - Out of order segments arrived.
5170  *      - Urgent data is expected.
5171  *      - There is no buffer space left
5172  *      - Unexpected TCP flags/window values/header lengths are received
5173  *        (detected by checking the TCP header against pred_flags)
5174  *      - Data is sent in both directions. Fast path only supports pure senders
5175  *        or pure receivers (this means either the sequence number or the ack
5176  *        value must stay constant)
5177  *      - Unexpected TCP option.
5178  *
5179  *      When these conditions are not satisfied it drops into a standard
5180  *      receive procedure patterned after RFC793 to handle all cases.
5181  *      The first three cases are guaranteed by proper pred_flags setting,
5182  *      the rest is checked inline. Fast processing is turned on in
5183  *      tcp_data_queue when everything is OK.
5184  */
5185 void tcp_rcv_established(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5186                          const struct tcphdr *th, unsigned int len)
5187 {
5188         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5189
5190         if (unlikely(!sk->sk_rx_dst))
5191                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5192         /*
5193          *      Header prediction.
5194          *      The code loosely follows the one in the famous
5195          *      "30 instruction TCP receive" Van Jacobson mail.
5196          *
5197          *      Van's trick is to deposit buffers into socket queue
5198          *      on a device interrupt, to call tcp_recv function
5199          *      on the receive process context and checksum and copy
5200          *      the buffer to user space. smart...
5201          *
5202          *      Our current scheme is not silly either but we take the
5203          *      extra cost of the net_bh soft interrupt processing...
5204          *      We do checksum and copy also but from device to kernel.
5205          */
5206
5207         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5208
5209         /*      pred_flags is 0xS?10 << 16 + snd_wnd
5210          *      if header_prediction is to be made
5211          *      'S' will always be tp->tcp_header_len >> 2
5212          *      '?' will be 0 for the fast path, otherwise pred_flags is 0 to
5213          *  turn it off (when there are holes in the receive
5214          *       space for instance)
5215          *      PSH flag is ignored.
5216          */
5217
5218         if ((tcp_flag_word(th) & TCP_HP_BITS) == tp->pred_flags &&
5219             TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt &&
5220             !after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt)) {
5221                 int tcp_header_len = tp->tcp_header_len;
5222
5223                 /* Timestamp header prediction: tcp_header_len
5224                  * is automatically equal to th->doff*4 due to pred_flags
5225                  * match.
5226                  */
5227
5228                 /* Check timestamp */
5229                 if (tcp_header_len == sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) {
5230                         /* No? Slow path! */
5231                         if (!tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
5232                                 goto slow_path;
5233
5234                         /* If PAWS failed, check it more carefully in slow path */
5235                         if ((s32)(tp->rx_opt.rcv_tsval - tp->rx_opt.ts_recent) < 0)
5236                                 goto slow_path;
5237
5238                         /* DO NOT update ts_recent here, if checksum fails
5239                          * and timestamp was corrupted part, it will result
5240                          * in a hung connection since we will drop all
5241                          * future packets due to the PAWS test.
5242                          */
5243                 }
5244
5245                 if (len <= tcp_header_len) {
5246                         /* Bulk data transfer: sender */
5247                         if (len == tcp_header_len) {
5248                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5249                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5250                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5251                                  */
5252                                 if (tcp_header_len ==
5253                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5254                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5255                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5256
5257                                 /* We know that such packets are checksummed
5258                                  * on entry.
5259                                  */
5260                                 tcp_ack(sk, skb, 0);
5261                                 __kfree_skb(skb);
5262                                 tcp_data_snd_check(sk);
5263                                 return;
5264                         } else { /* Header too small */
5265                                 TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5266                                 goto discard;
5267                         }
5268                 } else {
5269                         int eaten = 0;
5270                         bool fragstolen = false;
5271
5272                         if (tp->ucopy.task == current &&
5273                             tp->copied_seq == tp->rcv_nxt &&
5274                             len - tcp_header_len <= tp->ucopy.len &&
5275                             sock_owned_by_user(sk)) {
5276                                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
5277
5278                                 if (!tcp_copy_to_iovec(sk, skb, tcp_header_len)) {
5279                                         /* Predicted packet is in window by definition.
5280                                          * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5281                                          * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5282                                          */
5283                                         if (tcp_header_len ==
5284                                             (sizeof(struct tcphdr) +
5285                                              TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5286                                             tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5287                                                 tcp_store_ts_recent(tp);
5288
5289                                         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5290
5291                                         __skb_pull(skb, tcp_header_len);
5292                                         tcp_rcv_nxt_update(tp, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
5293                                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITSTOUSER);
5294                                         eaten = 1;
5295                                 }
5296                         }
5297                         if (!eaten) {
5298                                 if (tcp_checksum_complete_user(sk, skb))
5299                                         goto csum_error;
5300
5301                                 if ((int)skb->truesize > sk->sk_forward_alloc)
5302                                         goto step5;
5303
5304                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5305                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5306                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5307                                  */
5308                                 if (tcp_header_len ==
5309                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5310                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5311                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5312
5313                                 tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5314
5315                                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITS);
5316
5317                                 /* Bulk data transfer: receiver */
5318                                 eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, tcp_header_len,
5319                                                       &fragstolen);
5320                         }
5321
5322                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
5323
5324                         if (TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq != tp->snd_una) {
5325                                 /* Well, only one small jumplet in fast path... */
5326                                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_DATA);
5327                                 tcp_data_snd_check(sk);
5328                                 if (!inet_csk_ack_scheduled(sk))
5329                                         goto no_ack;
5330                         }
5331
5332                         __tcp_ack_snd_check(sk, 0);
5333 no_ack:
5334                         if (eaten)
5335                                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
5336                         sk->sk_data_ready(sk);
5337                         return;
5338                 }
5339         }
5340
5341 slow_path:
5342         if (len < (th->doff << 2) || tcp_checksum_complete_user(sk, skb))
5343                 goto csum_error;
5344
5345         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
5346                 goto discard;
5347
5348         /*
5349          *      Standard slow path.
5350          */
5351
5352         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 1))
5353                 return;
5354
5355 step5:
5356         if (tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH | FLAG_UPDATE_TS_RECENT) < 0)
5357                 goto discard;
5358
5359         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5360
5361         /* Process urgent data. */
5362         tcp_urg(sk, skb, th);
5363
5364         /* step 7: process the segment text */
5365         tcp_data_queue(sk, skb);
5366
5367         tcp_data_snd_check(sk);
5368         tcp_ack_snd_check(sk);
5369         return;
5370
5371 csum_error:
5372         TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_CSUMERRORS);
5373         TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5374
5375 discard:
5376         __kfree_skb(skb);
5377 }
5378 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_established);
5379
5380 void tcp_finish_connect(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5381 {
5382         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5383         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5384
5385         tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
5386
5387         if (skb) {
5388                 icsk->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5389                 security_inet_conn_established(sk, skb);
5390         }
5391
5392         /* Make sure socket is routed, for correct metrics.  */
5393         icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
5394
5395         tcp_init_metrics(sk);
5396
5397         tcp_init_congestion_control(sk);
5398
5399         /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data
5400          * packet.
5401          */
5402         tp->lsndtime = tcp_time_stamp;
5403
5404         tcp_init_buffer_space(sk);
5405
5406         if (sock_flag(sk, SOCK_KEEPOPEN))
5407                 inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, keepalive_time_when(tp));
5408
5409         if (!tp->rx_opt.snd_wscale)
5410                 __tcp_fast_path_on(tp, tp->snd_wnd);
5411         else
5412                 tp->pred_flags = 0;
5413
5414         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
5415                 sk->sk_state_change(sk);
5416                 sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
5417         }
5418 }
5419
5420 static bool tcp_rcv_fastopen_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *synack,
5421                                     struct tcp_fastopen_cookie *cookie)
5422 {
5423         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5424         struct sk_buff *data = tp->syn_data ? tcp_write_queue_head(sk) : NULL;
5425         u16 mss = tp->rx_opt.mss_clamp, try_exp = 0;
5426         bool syn_drop = false;
5427
5428         if (mss == tp->rx_opt.user_mss) {
5429                 struct tcp_options_received opt;
5430
5431                 /* Get original SYNACK MSS value if user MSS sets mss_clamp */
5432                 tcp_clear_options(&opt);
5433                 opt.user_mss = opt.mss_clamp = 0;
5434                 tcp_parse_options(synack, &opt, 0, NULL);
5435                 mss = opt.mss_clamp;
5436         }
5437
5438         if (!tp->syn_fastopen) {
5439                 /* Ignore an unsolicited cookie */
5440                 cookie->len = -1;
5441         } else if (tp->total_retrans) {
5442                 /* SYN timed out and the SYN-ACK neither has a cookie nor
5443                  * acknowledges data. Presumably the remote received only
5444                  * the retransmitted (regular) SYNs: either the original
5445                  * SYN-data or the corresponding SYN-ACK was dropped.
5446                  */
5447                 syn_drop = (cookie->len < 0 && data);
5448         } else if (cookie->len < 0 && !tp->syn_data) {
5449                 /* We requested a cookie but didn't get it. If we did not use
5450                  * the (old) exp opt format then try so next time (try_exp=1).
5451                  * Otherwise we go back to use the RFC7413 opt (try_exp=2).
5452                  */
5453                 try_exp = tp->syn_fastopen_exp ? 2 : 1;
5454         }
5455
5456         tcp_fastopen_cache_set(sk, mss, cookie, syn_drop, try_exp);
5457
5458         if (data) { /* Retransmit unacked data in SYN */
5459                 tcp_for_write_queue_from(data, sk) {
5460                         if (data == tcp_send_head(sk) ||
5461                             __tcp_retransmit_skb(sk, data))
5462                                 break;
5463                 }
5464                 tcp_rearm_rto(sk);
5465                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVEFAIL);
5466                 return true;
5467         }
5468         tp->syn_data_acked = tp->syn_data;
5469         if (tp->syn_data_acked)
5470                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPFASTOPENACTIVE);
5471         return false;
5472 }
5473
5474 static int tcp_rcv_synsent_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5475                                          const struct tcphdr *th)
5476 {
5477         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5478         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5479         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
5480         int saved_clamp = tp->rx_opt.mss_clamp;
5481
5482         tcp_parse_options(skb, &tp->rx_opt, 0, &foc);
5483         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
5484                 tp->rx_opt.rcv_tsecr -= tp->tsoffset;
5485
5486         if (th->ack) {
5487                 /* rfc793:
5488                  * "If the state is SYN-SENT then
5489                  *    first check the ACK bit
5490                  *      If the ACK bit is set
5491                  *        If SEG.ACK =< ISS, or SEG.ACK > SND.NXT, send
5492                  *        a reset (unless the RST bit is set, if so drop
5493                  *        the segment and return)"
5494                  */
5495                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_una) ||
5496                     after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt))
5497                         goto reset_and_undo;
5498
5499                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
5500                     !between(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp,
5501                              tcp_time_stamp)) {
5502                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSACTIVEREJECTED);
5503                         goto reset_and_undo;
5504                 }
5505
5506                 /* Now ACK is acceptable.
5507                  *
5508                  * "If the RST bit is set
5509                  *    If the ACK was acceptable then signal the user "error:
5510                  *    connection reset", drop the segment, enter CLOSED state,
5511                  *    delete TCB, and return."
5512                  */
5513
5514                 if (th->rst) {
5515                         tcp_reset(sk);
5516                         goto discard;
5517                 }
5518
5519                 /* rfc793:
5520                  *   "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5521                  *    drop the segment and return."
5522                  *
5523                  *    See note below!
5524                  *                                        --ANK(990513)
5525                  */
5526                 if (!th->syn)
5527                         goto discard_and_undo;
5528
5529                 /* rfc793:
5530                  *   "If the SYN bit is on ...
5531                  *    are acceptable then ...
5532                  *    (our SYN has been ACKed), change the connection
5533                  *    state to ESTABLISHED..."
5534                  */
5535
5536                 tcp_ecn_rcv_synack(tp, th);
5537
5538                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5539                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH);
5540
5541                 /* Ok.. it's good. Set up sequence numbers and
5542                  * move to established.
5543                  */
5544                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5545                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5546
5547                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5548                  * never scaled.
5549                  */
5550                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window);
5551
5552                 if (!tp->rx_opt.wscale_ok) {
5553                         tp->rx_opt.snd_wscale = tp->rx_opt.rcv_wscale = 0;
5554                         tp->window_clamp = min(tp->window_clamp, 65535U);
5555                 }
5556
5557                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5558                         tp->rx_opt.tstamp_ok       = 1;
5559                         tp->tcp_header_len =
5560                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5561                         tp->advmss          -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5562                         tcp_store_ts_recent(tp);
5563                 } else {
5564                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5565                 }
5566
5567                 if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_fack)
5568                         tcp_enable_fack(tp);
5569
5570                 tcp_mtup_init(sk);
5571                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5572                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5573
5574                 /* Remember, tcp_poll() does not lock socket!
5575                  * Change state from SYN-SENT only after copied_seq
5576                  * is initialized. */
5577                 tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
5578
5579                 smp_mb();
5580
5581                 tcp_finish_connect(sk, skb);
5582
5583                 if ((tp->syn_fastopen || tp->syn_data) &&
5584                     tcp_rcv_fastopen_synack(sk, skb, &foc))
5585                         return -1;
5586
5587                 if (sk->sk_write_pending ||
5588                     icsk->icsk_accept_queue.rskq_defer_accept ||
5589                     icsk->icsk_ack.pingpong) {
5590                         /* Save one ACK. Data will be ready after
5591                          * several ticks, if write_pending is set.
5592                          *
5593                          * It may be deleted, but with this feature tcpdumps
5594                          * look so _wonderfully_ clever, that I was not able
5595                          * to stand against the temptation 8)     --ANK
5596                          */
5597                         inet_csk_schedule_ack(sk);
5598                         icsk->icsk_ack.lrcvtime = tcp_time_stamp;
5599                         tcp_enter_quickack_mode(sk);
5600                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
5601                                                   TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
5602
5603 discard:
5604                         __kfree_skb(skb);
5605                         return 0;
5606                 } else {
5607                         tcp_send_ack(sk);
5608                 }
5609                 return -1;
5610         }
5611
5612         /* No ACK in the segment */
5613
5614         if (th->rst) {
5615                 /* rfc793:
5616                  * "If the RST bit is set
5617                  *
5618                  *      Otherwise (no ACK) drop the segment and return."
5619                  */
5620
5621                 goto discard_and_undo;
5622         }
5623
5624         /* PAWS check. */
5625         if (tp->rx_opt.ts_recent_stamp && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5626             tcp_paws_reject(&tp->rx_opt, 0))
5627                 goto discard_and_undo;
5628
5629         if (th->syn) {
5630                 /* We see SYN without ACK. It is attempt of
5631                  * simultaneous connect with crossed SYNs.
5632                  * Particularly, it can be connect to self.
5633                  */
5634                 tcp_set_state(sk, TCP_SYN_RECV);
5635
5636                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5637                         tp->rx_opt.tstamp_ok = 1;
5638                         tcp_store_ts_recent(tp);
5639                         tp->tcp_header_len =
5640                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5641                 } else {
5642                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5643                 }
5644
5645                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5646                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5647
5648                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5649                  * never scaled.
5650                  */
5651                 tp->snd_wnd    = ntohs(th->window);
5652                 tp->snd_wl1    = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5653                 tp->max_window = tp->snd_wnd;
5654
5655                 tcp_ecn_rcv_syn(tp, th);
5656
5657                 tcp_mtup_init(sk);
5658                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5659                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5660
5661                 tcp_send_synack(sk);
5662 #if 0
5663                 /* Note, we could accept data and URG from this segment.
5664                  * There are no obstacles to make this (except that we must
5665                  * either change tcp_recvmsg() to prevent it from returning data
5666                  * before 3WHS completes per RFC793, or employ TCP Fast Open).
5667                  *
5668                  * However, if we ignore data in ACKless segments sometimes,
5669                  * we have no reasons to accept it sometimes.
5670                  * Also, seems the code doing it in step6 of tcp_rcv_state_process
5671                  * is not flawless. So, discard packet for sanity.
5672                  * Uncomment this return to process the data.
5673                  */
5674                 return -1;
5675 #else
5676                 goto discard;
5677 #endif
5678         }
5679         /* "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5680          * drop the segment and return."
5681          */
5682
5683 discard_and_undo:
5684         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5685         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
5686         goto discard;
5687
5688 reset_and_undo:
5689         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5690         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
5691         return 1;
5692 }
5693
5694 /*
5695  *      This function implements the receiving procedure of RFC 793 for
5696  *      all states except ESTABLISHED and TIME_WAIT.
5697  *      It's called from both tcp_v4_rcv and tcp_v6_rcv and should be
5698  *      address independent.
5699  */
5700
5701 int tcp_rcv_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5702 {
5703         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5704         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5705         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
5706         struct request_sock *req;
5707         int queued = 0;
5708         bool acceptable;
5709
5710         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5711
5712         switch (sk->sk_state) {
5713         case TCP_CLOSE:
5714                 goto discard;
5715
5716         case TCP_LISTEN:
5717                 if (th->ack)
5718                         return 1;
5719
5720                 if (th->rst)
5721                         goto discard;
5722
5723                 if (th->syn) {
5724                         if (th->fin)
5725                                 goto discard;
5726                         if (icsk->icsk_af_ops->conn_request(sk, skb) < 0)
5727                                 return 1;
5728
5729                         /* Now we have several options: In theory there is
5730                          * nothing else in the frame. KA9Q has an option to
5731                          * send data with the syn, BSD accepts data with the
5732                          * syn up to the [to be] advertised window and
5733                          * Solaris 2.1 gives you a protocol error. For now
5734                          * we just ignore it, that fits the spec precisely
5735                          * and avoids incompatibilities. It would be nice in
5736                          * future to drop through and process the data.
5737                          *
5738                          * Now that TTCP is starting to be used we ought to
5739                          * queue this data.
5740                          * But, this leaves one open to an easy denial of
5741                          * service attack, and SYN cookies can't defend
5742                          * against this problem. So, we drop the data
5743                          * in the interest of security over speed unless
5744                          * it's still in use.
5745                          */
5746                         kfree_skb(skb);
5747                         return 0;
5748                 }
5749                 goto discard;
5750
5751         case TCP_SYN_SENT:
5752                 queued = tcp_rcv_synsent_state_process(sk, skb, th);
5753                 if (queued >= 0)
5754                         return queued;
5755
5756                 /* Do step6 onward by hand. */
5757                 tcp_urg(sk, skb, th);
5758                 __kfree_skb(skb);
5759                 tcp_data_snd_check(sk);
5760                 return 0;
5761         }
5762
5763         req = tp->fastopen_rsk;
5764         if (req) {
5765                 WARN_ON_ONCE(sk->sk_state != TCP_SYN_RECV &&
5766                     sk->sk_state != TCP_FIN_WAIT1);
5767
5768                 if (!tcp_check_req(sk, skb, req, true))
5769                         goto discard;
5770         }
5771
5772         if (!th->ack && !th->rst && !th->syn)
5773                 goto discard;
5774
5775         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 0))
5776                 return 0;
5777
5778         /* step 5: check the ACK field */
5779         acceptable = tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH |
5780                                       FLAG_UPDATE_TS_RECENT) > 0;
5781
5782         switch (sk->sk_state) {
5783         case TCP_SYN_RECV:
5784                 if (!acceptable)
5785                         return 1;
5786
5787                 if (!tp->srtt_us)
5788                         tcp_synack_rtt_meas(sk, req);
5789
5790                 /* Once we leave TCP_SYN_RECV, we no longer need req
5791                  * so release it.
5792                  */
5793                 if (req) {
5794                         tp->total_retrans = req->num_retrans;
5795                         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
5796                 } else {
5797                         /* Make sure socket is routed, for correct metrics. */
5798                         icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
5799                         tcp_init_congestion_control(sk);
5800
5801                         tcp_mtup_init(sk);
5802                         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
5803                         tcp_init_buffer_space(sk);
5804                 }
5805                 smp_mb();
5806                 tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
5807                 sk->sk_state_change(sk);
5808
5809                 /* Note, that this wakeup is only for marginal crossed SYN case.
5810                  * Passively open sockets are not waked up, because
5811                  * sk->sk_sleep == NULL and sk->sk_socket == NULL.
5812                  */
5813                 if (sk->sk_socket)
5814                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
5815
5816                 tp->snd_una = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
5817                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale;
5818                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5819
5820                 if (tp->rx_opt.tstamp_ok)
5821                         tp->advmss -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5822
5823                 if (req) {
5824                         /* Re-arm the timer because data may have been sent out.
5825                          * This is similar to the regular data transmission case
5826                          * when new data has just been ack'ed.
5827                          *
5828                          * (TFO) - we could try to be more aggressive and
5829                          * retransmitting any data sooner based on when they
5830                          * are sent out.
5831                          */
5832                         tcp_rearm_rto(sk);
5833                 } else
5834                         tcp_init_metrics(sk);
5835
5836                 tcp_update_pacing_rate(sk);
5837
5838                 /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data packet */
5839                 tp->lsndtime = tcp_time_stamp;
5840
5841                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5842                 tcp_fast_path_on(tp);
5843                 break;
5844
5845         case TCP_FIN_WAIT1: {
5846                 struct dst_entry *dst;
5847                 int tmo;
5848
5849                 /* If we enter the TCP_FIN_WAIT1 state and we are a
5850                  * Fast Open socket and this is the first acceptable
5851                  * ACK we have received, this would have acknowledged
5852                  * our SYNACK so stop the SYNACK timer.
5853                  */
5854                 if (req) {
5855                         /* Return RST if ack_seq is invalid.
5856                          * Note that RFC793 only says to generate a
5857                          * DUPACK for it but for TCP Fast Open it seems
5858                          * better to treat this case like TCP_SYN_RECV
5859                          * above.
5860                          */
5861                         if (!acceptable)
5862                                 return 1;
5863                         /* We no longer need the request sock. */
5864                         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
5865                         tcp_rearm_rto(sk);
5866                 }
5867                 if (tp->snd_una != tp->write_seq)
5868                         break;
5869
5870                 tcp_set_state(sk, TCP_FIN_WAIT2);
5871                 sk->sk_shutdown |= SEND_SHUTDOWN;
5872
5873                 dst = __sk_dst_get(sk);
5874                 if (dst)
5875                         dst_confirm(dst);
5876
5877                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
5878                         /* Wake up lingering close() */
5879                         sk->sk_state_change(sk);
5880                         break;
5881                 }
5882
5883                 if (tp->linger2 < 0 ||
5884                     (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
5885                      after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt))) {
5886                         tcp_done(sk);
5887                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
5888                         return 1;
5889                 }
5890
5891                 tmo = tcp_fin_time(sk);
5892                 if (tmo > TCP_TIMEWAIT_LEN) {
5893                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo - TCP_TIMEWAIT_LEN);
5894                 } else if (th->fin || sock_owned_by_user(sk)) {
5895                         /* Bad case. We could lose such FIN otherwise.
5896                          * It is not a big problem, but it looks confusing
5897                          * and not so rare event. We still can lose it now,
5898                          * if it spins in bh_lock_sock(), but it is really
5899                          * marginal case.
5900                          */
5901                         inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo);
5902                 } else {
5903                         tcp_time_wait(sk, TCP_FIN_WAIT2, tmo);
5904                         goto discard;
5905                 }
5906                 break;
5907         }
5908
5909         case TCP_CLOSING:
5910                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
5911                         tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
5912                         goto discard;
5913                 }
5914                 break;
5915
5916         case TCP_LAST_ACK:
5917                 if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
5918                         tcp_update_metrics(sk);
5919                         tcp_done(sk);
5920                         goto discard;
5921                 }
5922                 break;
5923         }
5924
5925         /* step 6: check the URG bit */
5926         tcp_urg(sk, skb, th);
5927
5928         /* step 7: process the segment text */
5929         switch (sk->sk_state) {
5930         case TCP_CLOSE_WAIT:
5931         case TCP_CLOSING:
5932         case TCP_LAST_ACK:
5933                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
5934                         break;
5935         case TCP_FIN_WAIT1:
5936         case TCP_FIN_WAIT2:
5937                 /* RFC 793 says to queue data in these states,
5938                  * RFC 1122 says we MUST send a reset.
5939                  * BSD 4.4 also does reset.
5940                  */
5941                 if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN) {
5942                         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
5943                             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
5944                                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
5945                                 tcp_reset(sk);
5946                                 return 1;
5947                         }
5948                 }
5949                 /* Fall through */
5950         case TCP_ESTABLISHED:
5951                 tcp_data_queue(sk, skb);
5952                 queued = 1;
5953                 break;
5954         }
5955
5956         /* tcp_data could move socket to TIME-WAIT */
5957         if (sk->sk_state != TCP_CLOSE) {
5958                 tcp_data_snd_check(sk);
5959                 tcp_ack_snd_check(sk);
5960         }
5961
5962         if (!queued) {
5963 discard:
5964                 __kfree_skb(skb);
5965         }
5966         return 0;
5967 }
5968 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_state_process);
5969
5970 static inline void pr_drop_req(struct request_sock *req, __u16 port, int family)
5971 {
5972         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
5973
5974         if (family == AF_INET)
5975                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI4/%u\n",
5976                                     &ireq->ir_rmt_addr, port);
5977 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
5978         else if (family == AF_INET6)
5979                 net_dbg_ratelimited("drop open request from %pI6/%u\n",
5980                                     &ireq->ir_v6_rmt_addr, port);
5981 #endif
5982 }
5983
5984 /* RFC3168 : 6.1.1 SYN packets must not have ECT/ECN bits set
5985  *
5986  * If we receive a SYN packet with these bits set, it means a
5987  * network is playing bad games with TOS bits. In order to
5988  * avoid possible false congestion notifications, we disable
5989  * TCP ECN negotiation.
5990  *
5991  * Exception: tcp_ca wants ECN. This is required for DCTCP
5992  * congestion control: Linux DCTCP asserts ECT on all packets,
5993  * including SYN, which is most optimal solution; however,
5994  * others, such as FreeBSD do not.
5995  */
5996 static void tcp_ecn_create_request(struct request_sock *req,
5997                                    const struct sk_buff *skb,
5998                                    const struct sock *listen_sk,
5999                                    const struct dst_entry *dst)
6000 {
6001         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
6002         const struct net *net = sock_net(listen_sk);
6003         bool th_ecn = th->ece && th->cwr;
6004         bool ect, ecn_ok;
6005         u32 ecn_ok_dst;
6006
6007         if (!th_ecn)
6008                 return;
6009
6010         ect = !INET_ECN_is_not_ect(TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield);
6011         ecn_ok_dst = dst_feature(dst, DST_FEATURE_ECN_MASK);
6012         ecn_ok = net->ipv4.sysctl_tcp_ecn || ecn_ok_dst;
6013
6014         if ((!ect && ecn_ok) || tcp_ca_needs_ecn(listen_sk) ||
6015             (ecn_ok_dst & DST_FEATURE_ECN_CA))
6016                 inet_rsk(req)->ecn_ok = 1;
6017 }
6018
6019 static void tcp_openreq_init(struct request_sock *req,
6020                              const struct tcp_options_received *rx_opt,
6021                              struct sk_buff *skb, const struct sock *sk)
6022 {
6023         struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6024
6025         req->rcv_wnd = 0;               /* So that tcp_send_synack() knows! */
6026         req->cookie_ts = 0;
6027         tcp_rsk(req)->rcv_isn = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
6028         tcp_rsk(req)->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
6029         skb_mstamp_get(&tcp_rsk(req)->snt_synack);
6030         tcp_rsk(req)->last_oow_ack_time = 0;
6031         req->mss = rx_opt->mss_clamp;
6032         req->ts_recent = rx_opt->saw_tstamp ? rx_opt->rcv_tsval : 0;
6033         ireq->tstamp_ok = rx_opt->tstamp_ok;
6034         ireq->sack_ok = rx_opt->sack_ok;
6035         ireq->snd_wscale = rx_opt->snd_wscale;
6036         ireq->wscale_ok = rx_opt->wscale_ok;
6037         ireq->acked = 0;
6038         ireq->ecn_ok = 0;
6039         ireq->ir_rmt_port = tcp_hdr(skb)->source;
6040         ireq->ir_num = ntohs(tcp_hdr(skb)->dest);
6041         ireq->ir_mark = inet_request_mark(sk, skb);
6042 }
6043
6044 struct request_sock *inet_reqsk_alloc(const struct request_sock_ops *ops,
6045                                       struct sock *sk_listener,
6046                                       bool attach_listener)
6047 {
6048         struct request_sock *req = reqsk_alloc(ops, sk_listener,
6049                                                attach_listener);
6050
6051         if (req) {
6052                 struct inet_request_sock *ireq = inet_rsk(req);
6053
6054                 kmemcheck_annotate_bitfield(ireq, flags);
6055                 ireq->opt = NULL;
6056                 atomic64_set(&ireq->ir_cookie, 0);
6057                 ireq->ireq_state = TCP_NEW_SYN_RECV;
6058                 write_pnet(&ireq->ireq_net, sock_net(sk_listener));
6059                 ireq->ireq_family = sk_listener->sk_family;
6060         }
6061
6062         return req;
6063 }
6064 EXPORT_SYMBOL(inet_reqsk_alloc);
6065
6066 /*
6067  * Return true if a syncookie should be sent
6068  */
6069 static bool tcp_syn_flood_action(const struct sock *sk,
6070                                  const struct sk_buff *skb,
6071                                  const char *proto)
6072 {
6073         struct request_sock_queue *queue = &inet_csk(sk)->icsk_accept_queue;
6074         const char *msg = "Dropping request";
6075         bool want_cookie = false;
6076
6077 #ifdef CONFIG_SYN_COOKIES
6078         if (sysctl_tcp_syncookies) {
6079                 msg = "Sending cookies";
6080                 want_cookie = true;
6081                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDOCOOKIES);
6082         } else
6083 #endif
6084                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPREQQFULLDROP);
6085
6086         if (!queue->synflood_warned &&
6087             sysctl_tcp_syncookies != 2 &&
6088             xchg(&queue->synflood_warned, 1) == 0)
6089                 pr_info("%s: Possible SYN flooding on port %d. %s.  Check SNMP counters.\n",
6090                         proto, ntohs(tcp_hdr(skb)->dest), msg);
6091
6092         return want_cookie;
6093 }
6094
6095 static void tcp_reqsk_record_syn(const struct sock *sk,
6096                                  struct request_sock *req,
6097                                  const struct sk_buff *skb)
6098 {
6099         if (tcp_sk(sk)->save_syn) {
6100                 u32 len = skb_network_header_len(skb) + tcp_hdrlen(skb);
6101                 u32 *copy;
6102
6103                 copy = kmalloc(len + sizeof(u32), GFP_ATOMIC);
6104                 if (copy) {
6105                         copy[0] = len;
6106                         memcpy(&copy[1], skb_network_header(skb), len);
6107                         req->saved_syn = copy;
6108                 }
6109         }
6110 }
6111
6112 int tcp_conn_request(struct request_sock_ops *rsk_ops,
6113                      const struct tcp_request_sock_ops *af_ops,
6114                      struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
6115 {
6116         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
6117         __u32 isn = TCP_SKB_CB(skb)->tcp_tw_isn;
6118         struct tcp_options_received tmp_opt;
6119         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
6120         struct sock *fastopen_sk = NULL;
6121         struct dst_entry *dst = NULL;
6122         struct request_sock *req;
6123         bool want_cookie = false;
6124         struct flowi fl;
6125
6126         /* TW buckets are converted to open requests without
6127          * limitations, they conserve resources and peer is
6128          * evidently real one.
6129          */
6130         if ((sysctl_tcp_syncookies == 2 ||
6131              inet_csk_reqsk_queue_is_full(sk)) && !isn) {
6132                 want_cookie = tcp_syn_flood_action(sk, skb, rsk_ops->slab_name);
6133                 if (!want_cookie)
6134                         goto drop;
6135         }
6136
6137
6138         /* Accept backlog is full. If we have already queued enough
6139          * of warm entries in syn queue, drop request. It is better than
6140          * clogging syn queue with openreqs with exponentially increasing
6141          * timeout.
6142          */
6143         if (sk_acceptq_is_full(sk) && inet_csk_reqsk_queue_young(sk) > 1) {
6144                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENOVERFLOWS);
6145                 goto drop;
6146         }
6147
6148         req = inet_reqsk_alloc(rsk_ops, sk, !want_cookie);
6149         if (!req)
6150                 goto drop;
6151
6152         tcp_rsk(req)->af_specific = af_ops;
6153
6154         tcp_clear_options(&tmp_opt);
6155         tmp_opt.mss_clamp = af_ops->mss_clamp;
6156         tmp_opt.user_mss  = tp->rx_opt.user_mss;
6157         tcp_parse_options(skb, &tmp_opt, 0, want_cookie ? NULL : &foc);
6158
6159         if (want_cookie && !tmp_opt.saw_tstamp)
6160                 tcp_clear_options(&tmp_opt);
6161
6162         tmp_opt.tstamp_ok = tmp_opt.saw_tstamp;
6163         tcp_openreq_init(req, &tmp_opt, skb, sk);
6164
6165         /* Note: tcp_v6_init_req() might override ir_iif for link locals */
6166         inet_rsk(req)->ir_iif = sk->sk_bound_dev_if;
6167
6168         af_ops->init_req(req, sk, skb);
6169
6170         if (security_inet_conn_request(sk, skb, req))
6171                 goto drop_and_free;
6172
6173         if (!want_cookie && !isn) {
6174                 /* VJ's idea. We save last timestamp seen
6175                  * from the destination in peer table, when entering
6176                  * state TIME-WAIT, and check against it before
6177                  * accepting new connection request.
6178                  *
6179                  * If "isn" is not zero, this request hit alive
6180                  * timewait bucket, so that all the necessary checks
6181                  * are made in the function processing timewait state.
6182                  */
6183                 if (tcp_death_row.sysctl_tw_recycle) {
6184                         bool strict;
6185
6186                         dst = af_ops->route_req(sk, &fl, req, &strict);
6187
6188                         if (dst && strict &&
6189                             !tcp_peer_is_proven(req, dst, true,
6190                                                 tmp_opt.saw_tstamp)) {
6191                                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSPASSIVEREJECTED);
6192                                 goto drop_and_release;
6193                         }
6194                 }
6195                 /* Kill the following clause, if you dislike this way. */
6196                 else if (!sysctl_tcp_syncookies &&
6197                          (sysctl_max_syn_backlog - inet_csk_reqsk_queue_len(sk) <
6198                           (sysctl_max_syn_backlog >> 2)) &&
6199                          !tcp_peer_is_proven(req, dst, false,
6200                                              tmp_opt.saw_tstamp)) {
6201                         /* Without syncookies last quarter of
6202                          * backlog is filled with destinations,
6203                          * proven to be alive.
6204                          * It means that we continue to communicate
6205                          * to destinations, already remembered
6206                          * to the moment of synflood.
6207                          */
6208                         pr_drop_req(req, ntohs(tcp_hdr(skb)->source),
6209                                     rsk_ops->family);
6210                         goto drop_and_release;
6211                 }
6212
6213                 isn = af_ops->init_seq(skb);
6214         }
6215         if (!dst) {
6216                 dst = af_ops->route_req(sk, &fl, req, NULL);
6217                 if (!dst)
6218                         goto drop_and_free;
6219         }
6220
6221         tcp_ecn_create_request(req, skb, sk, dst);
6222
6223         if (want_cookie) {
6224                 isn = cookie_init_sequence(af_ops, sk, skb, &req->mss);
6225                 req->cookie_ts = tmp_opt.tstamp_ok;
6226                 if (!tmp_opt.tstamp_ok)
6227                         inet_rsk(req)->ecn_ok = 0;
6228         }
6229
6230         tcp_rsk(req)->snt_isn = isn;
6231         tcp_rsk(req)->txhash = net_tx_rndhash();
6232         tcp_openreq_init_rwin(req, sk, dst);
6233         if (!want_cookie) {
6234                 tcp_reqsk_record_syn(sk, req, skb);
6235                 fastopen_sk = tcp_try_fastopen(sk, skb, req, &foc, dst);
6236         }
6237         if (fastopen_sk) {
6238                 af_ops->send_synack(fastopen_sk, dst, &fl, req,
6239                                     skb_get_queue_mapping(skb), &foc, false);
6240                 /* Add the child socket directly into the accept queue */
6241                 inet_csk_reqsk_queue_add(sk, req, fastopen_sk);
6242                 sk->sk_data_ready(sk);
6243                 bh_unlock_sock(fastopen_sk);
6244                 sock_put(fastopen_sk);
6245         } else {
6246                 tcp_rsk(req)->tfo_listener = false;
6247                 if (!want_cookie)
6248                         inet_csk_reqsk_queue_hash_add(sk, req, TCP_TIMEOUT_INIT);
6249                 af_ops->send_synack(sk, dst, &fl, req,
6250                                     skb_get_queue_mapping(skb), &foc, !want_cookie);
6251                 if (want_cookie)
6252                         goto drop_and_free;
6253         }
6254         reqsk_put(req);
6255         return 0;
6256
6257 drop_and_release:
6258         dst_release(dst);
6259 drop_and_free:
6260         reqsk_free(req);
6261 drop:
6262         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_LISTENDROPS);
6263         return 0;
6264 }
6265 EXPORT_SYMBOL(tcp_conn_request);