Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/davem/net
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / net / ipv4 / tcp_input.c
1 /*
2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
4  *              interface as the means of communication with the user level.
5  *
6  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
7  *
8  * Authors:     Ross Biro
9  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
10  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
11  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
12  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
13  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
14  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
15  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
16  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
17  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
18  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
19  */
20
21 /*
22  * Changes:
23  *              Pedro Roque     :       Fast Retransmit/Recovery.
24  *                                      Two receive queues.
25  *                                      Retransmit queue handled by TCP.
26  *                                      Better retransmit timer handling.
27  *                                      New congestion avoidance.
28  *                                      Header prediction.
29  *                                      Variable renaming.
30  *
31  *              Eric            :       Fast Retransmit.
32  *              Randy Scott     :       MSS option defines.
33  *              Eric Schenk     :       Fixes to slow start algorithm.
34  *              Eric Schenk     :       Yet another double ACK bug.
35  *              Eric Schenk     :       Delayed ACK bug fixes.
36  *              Eric Schenk     :       Floyd style fast retrans war avoidance.
37  *              David S. Miller :       Don't allow zero congestion window.
38  *              Eric Schenk     :       Fix retransmitter so that it sends
39  *                                      next packet on ack of previous packet.
40  *              Andi Kleen      :       Moved open_request checking here
41  *                                      and process RSTs for open_requests.
42  *              Andi Kleen      :       Better prune_queue, and other fixes.
43  *              Andrey Savochkin:       Fix RTT measurements in the presence of
44  *                                      timestamps.
45  *              Andrey Savochkin:       Check sequence numbers correctly when
46  *                                      removing SACKs due to in sequence incoming
47  *                                      data segments.
48  *              Andi Kleen:             Make sure we never ack data there is not
49  *                                      enough room for. Also make this condition
50  *                                      a fatal error if it might still happen.
51  *              Andi Kleen:             Add tcp_measure_rcv_mss to make
52  *                                      connections with MSS<min(MTU,ann. MSS)
53  *                                      work without delayed acks.
54  *              Andi Kleen:             Process packets with PSH set in the
55  *                                      fast path.
56  *              J Hadi Salim:           ECN support
57  *              Andrei Gurtov,
58  *              Pasi Sarolahti,
59  *              Panu Kuhlberg:          Experimental audit of TCP (re)transmission
60  *                                      engine. Lots of bugs are found.
61  *              Pasi Sarolahti:         F-RTO for dealing with spurious RTOs
62  */
63
64 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
65
66 #include <linux/mm.h>
67 #include <linux/slab.h>
68 #include <linux/module.h>
69 #include <linux/sysctl.h>
70 #include <linux/kernel.h>
71 #include <net/dst.h>
72 #include <net/tcp.h>
73 #include <net/inet_common.h>
74 #include <linux/ipsec.h>
75 #include <asm/unaligned.h>
76 #include <net/netdma.h>
77
78 int sysctl_tcp_timestamps __read_mostly = 1;
79 int sysctl_tcp_window_scaling __read_mostly = 1;
80 int sysctl_tcp_sack __read_mostly = 1;
81 int sysctl_tcp_fack __read_mostly = 1;
82 int sysctl_tcp_reordering __read_mostly = TCP_FASTRETRANS_THRESH;
83 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_reordering);
84 int sysctl_tcp_dsack __read_mostly = 1;
85 int sysctl_tcp_app_win __read_mostly = 31;
86 int sysctl_tcp_adv_win_scale __read_mostly = 1;
87 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_adv_win_scale);
88
89 /* rfc5961 challenge ack rate limiting */
90 int sysctl_tcp_challenge_ack_limit = 100;
91
92 int sysctl_tcp_stdurg __read_mostly;
93 int sysctl_tcp_rfc1337 __read_mostly;
94 int sysctl_tcp_max_orphans __read_mostly = NR_FILE;
95 int sysctl_tcp_frto __read_mostly = 2;
96 int sysctl_tcp_frto_response __read_mostly;
97
98 int sysctl_tcp_thin_dupack __read_mostly;
99
100 int sysctl_tcp_moderate_rcvbuf __read_mostly = 1;
101 int sysctl_tcp_abc __read_mostly;
102 int sysctl_tcp_early_retrans __read_mostly = 2;
103
104 #define FLAG_DATA               0x01 /* Incoming frame contained data.          */
105 #define FLAG_WIN_UPDATE         0x02 /* Incoming ACK was a window update.       */
106 #define FLAG_DATA_ACKED         0x04 /* This ACK acknowledged new data.         */
107 #define FLAG_RETRANS_DATA_ACKED 0x08 /* "" "" some of which was retransmitted.  */
108 #define FLAG_SYN_ACKED          0x10 /* This ACK acknowledged SYN.              */
109 #define FLAG_DATA_SACKED        0x20 /* New SACK.                               */
110 #define FLAG_ECE                0x40 /* ECE in this ACK                         */
111 #define FLAG_SLOWPATH           0x100 /* Do not skip RFC checks for window update.*/
112 #define FLAG_ONLY_ORIG_SACKED   0x200 /* SACKs only non-rexmit sent before RTO */
113 #define FLAG_SND_UNA_ADVANCED   0x400 /* Snd_una was changed (!= FLAG_DATA_ACKED) */
114 #define FLAG_DSACKING_ACK       0x800 /* SACK blocks contained D-SACK info */
115 #define FLAG_NONHEAD_RETRANS_ACKED      0x1000 /* Non-head rexmitted data was ACKed */
116 #define FLAG_SACK_RENEGING      0x2000 /* snd_una advanced to a sacked seq */
117
118 #define FLAG_ACKED              (FLAG_DATA_ACKED|FLAG_SYN_ACKED)
119 #define FLAG_NOT_DUP            (FLAG_DATA|FLAG_WIN_UPDATE|FLAG_ACKED)
120 #define FLAG_CA_ALERT           (FLAG_DATA_SACKED|FLAG_ECE)
121 #define FLAG_FORWARD_PROGRESS   (FLAG_ACKED|FLAG_DATA_SACKED)
122 #define FLAG_ANY_PROGRESS       (FLAG_FORWARD_PROGRESS|FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
123
124 #define TCP_REMNANT (TCP_FLAG_FIN|TCP_FLAG_URG|TCP_FLAG_SYN|TCP_FLAG_PSH)
125 #define TCP_HP_BITS (~(TCP_RESERVED_BITS|TCP_FLAG_PSH))
126
127 /* Adapt the MSS value used to make delayed ack decision to the
128  * real world.
129  */
130 static void tcp_measure_rcv_mss(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
131 {
132         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
133         const unsigned int lss = icsk->icsk_ack.last_seg_size;
134         unsigned int len;
135
136         icsk->icsk_ack.last_seg_size = 0;
137
138         /* skb->len may jitter because of SACKs, even if peer
139          * sends good full-sized frames.
140          */
141         len = skb_shinfo(skb)->gso_size ? : skb->len;
142         if (len >= icsk->icsk_ack.rcv_mss) {
143                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = len;
144         } else {
145                 /* Otherwise, we make more careful check taking into account,
146                  * that SACKs block is variable.
147                  *
148                  * "len" is invariant segment length, including TCP header.
149                  */
150                 len += skb->data - skb_transport_header(skb);
151                 if (len >= TCP_MSS_DEFAULT + sizeof(struct tcphdr) ||
152                     /* If PSH is not set, packet should be
153                      * full sized, provided peer TCP is not badly broken.
154                      * This observation (if it is correct 8)) allows
155                      * to handle super-low mtu links fairly.
156                      */
157                     (len >= TCP_MIN_MSS + sizeof(struct tcphdr) &&
158                      !(tcp_flag_word(tcp_hdr(skb)) & TCP_REMNANT))) {
159                         /* Subtract also invariant (if peer is RFC compliant),
160                          * tcp header plus fixed timestamp option length.
161                          * Resulting "len" is MSS free of SACK jitter.
162                          */
163                         len -= tcp_sk(sk)->tcp_header_len;
164                         icsk->icsk_ack.last_seg_size = len;
165                         if (len == lss) {
166                                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = len;
167                                 return;
168                         }
169                 }
170                 if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED)
171                         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED2;
172                 icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED;
173         }
174 }
175
176 static void tcp_incr_quickack(struct sock *sk)
177 {
178         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
179         unsigned int quickacks = tcp_sk(sk)->rcv_wnd / (2 * icsk->icsk_ack.rcv_mss);
180
181         if (quickacks == 0)
182                 quickacks = 2;
183         if (quickacks > icsk->icsk_ack.quick)
184                 icsk->icsk_ack.quick = min(quickacks, TCP_MAX_QUICKACKS);
185 }
186
187 static void tcp_enter_quickack_mode(struct sock *sk)
188 {
189         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
190         tcp_incr_quickack(sk);
191         icsk->icsk_ack.pingpong = 0;
192         icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
193 }
194
195 /* Send ACKs quickly, if "quick" count is not exhausted
196  * and the session is not interactive.
197  */
198
199 static inline bool tcp_in_quickack_mode(const struct sock *sk)
200 {
201         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
202
203         return icsk->icsk_ack.quick && !icsk->icsk_ack.pingpong;
204 }
205
206 static inline void TCP_ECN_queue_cwr(struct tcp_sock *tp)
207 {
208         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
209                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_QUEUE_CWR;
210 }
211
212 static inline void TCP_ECN_accept_cwr(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
213 {
214         if (tcp_hdr(skb)->cwr)
215                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
216 }
217
218 static inline void TCP_ECN_withdraw_cwr(struct tcp_sock *tp)
219 {
220         tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
221 }
222
223 static inline void TCP_ECN_check_ce(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
224 {
225         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
226                 return;
227
228         switch (TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield & INET_ECN_MASK) {
229         case INET_ECN_NOT_ECT:
230                 /* Funny extension: if ECT is not set on a segment,
231                  * and we already seen ECT on a previous segment,
232                  * it is probably a retransmit.
233                  */
234                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_SEEN)
235                         tcp_enter_quickack_mode((struct sock *)tp);
236                 break;
237         case INET_ECN_CE:
238                 if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)) {
239                         /* Better not delay acks, sender can have a very low cwnd */
240                         tcp_enter_quickack_mode((struct sock *)tp);
241                         tp->ecn_flags |= TCP_ECN_DEMAND_CWR;
242                 }
243                 /* fallinto */
244         default:
245                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
246         }
247 }
248
249 static inline void TCP_ECN_rcv_synack(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
250 {
251         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || th->cwr))
252                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
253 }
254
255 static inline void TCP_ECN_rcv_syn(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
256 {
257         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || !th->cwr))
258                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
259 }
260
261 static bool TCP_ECN_rcv_ecn_echo(const struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
262 {
263         if (th->ece && !th->syn && (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
264                 return true;
265         return false;
266 }
267
268 /* Buffer size and advertised window tuning.
269  *
270  * 1. Tuning sk->sk_sndbuf, when connection enters established state.
271  */
272
273 static void tcp_fixup_sndbuf(struct sock *sk)
274 {
275         int sndmem = SKB_TRUESIZE(tcp_sk(sk)->rx_opt.mss_clamp + MAX_TCP_HEADER);
276
277         sndmem *= TCP_INIT_CWND;
278         if (sk->sk_sndbuf < sndmem)
279                 sk->sk_sndbuf = min(sndmem, sysctl_tcp_wmem[2]);
280 }
281
282 /* 2. Tuning advertised window (window_clamp, rcv_ssthresh)
283  *
284  * All tcp_full_space() is split to two parts: "network" buffer, allocated
285  * forward and advertised in receiver window (tp->rcv_wnd) and
286  * "application buffer", required to isolate scheduling/application
287  * latencies from network.
288  * window_clamp is maximal advertised window. It can be less than
289  * tcp_full_space(), in this case tcp_full_space() - window_clamp
290  * is reserved for "application" buffer. The less window_clamp is
291  * the smoother our behaviour from viewpoint of network, but the lower
292  * throughput and the higher sensitivity of the connection to losses. 8)
293  *
294  * rcv_ssthresh is more strict window_clamp used at "slow start"
295  * phase to predict further behaviour of this connection.
296  * It is used for two goals:
297  * - to enforce header prediction at sender, even when application
298  *   requires some significant "application buffer". It is check #1.
299  * - to prevent pruning of receive queue because of misprediction
300  *   of receiver window. Check #2.
301  *
302  * The scheme does not work when sender sends good segments opening
303  * window and then starts to feed us spaghetti. But it should work
304  * in common situations. Otherwise, we have to rely on queue collapsing.
305  */
306
307 /* Slow part of check#2. */
308 static int __tcp_grow_window(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
309 {
310         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
311         /* Optimize this! */
312         int truesize = tcp_win_from_space(skb->truesize) >> 1;
313         int window = tcp_win_from_space(sysctl_tcp_rmem[2]) >> 1;
314
315         while (tp->rcv_ssthresh <= window) {
316                 if (truesize <= skb->len)
317                         return 2 * inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss;
318
319                 truesize >>= 1;
320                 window >>= 1;
321         }
322         return 0;
323 }
324
325 static void tcp_grow_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
326 {
327         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
328
329         /* Check #1 */
330         if (tp->rcv_ssthresh < tp->window_clamp &&
331             (int)tp->rcv_ssthresh < tcp_space(sk) &&
332             !sk_under_memory_pressure(sk)) {
333                 int incr;
334
335                 /* Check #2. Increase window, if skb with such overhead
336                  * will fit to rcvbuf in future.
337                  */
338                 if (tcp_win_from_space(skb->truesize) <= skb->len)
339                         incr = 2 * tp->advmss;
340                 else
341                         incr = __tcp_grow_window(sk, skb);
342
343                 if (incr) {
344                         incr = max_t(int, incr, 2 * skb->len);
345                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh + incr,
346                                                tp->window_clamp);
347                         inet_csk(sk)->icsk_ack.quick |= 1;
348                 }
349         }
350 }
351
352 /* 3. Tuning rcvbuf, when connection enters established state. */
353
354 static void tcp_fixup_rcvbuf(struct sock *sk)
355 {
356         u32 mss = tcp_sk(sk)->advmss;
357         u32 icwnd = TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND;
358         int rcvmem;
359
360         /* Limit to 10 segments if mss <= 1460,
361          * or 14600/mss segments, with a minimum of two segments.
362          */
363         if (mss > 1460)
364                 icwnd = max_t(u32, (1460 * TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND) / mss, 2);
365
366         rcvmem = SKB_TRUESIZE(mss + MAX_TCP_HEADER);
367         while (tcp_win_from_space(rcvmem) < mss)
368                 rcvmem += 128;
369
370         rcvmem *= icwnd;
371
372         if (sk->sk_rcvbuf < rcvmem)
373                 sk->sk_rcvbuf = min(rcvmem, sysctl_tcp_rmem[2]);
374 }
375
376 /* 4. Try to fixup all. It is made immediately after connection enters
377  *    established state.
378  */
379 void tcp_init_buffer_space(struct sock *sk)
380 {
381         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
382         int maxwin;
383
384         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK))
385                 tcp_fixup_rcvbuf(sk);
386         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK))
387                 tcp_fixup_sndbuf(sk);
388
389         tp->rcvq_space.space = tp->rcv_wnd;
390
391         maxwin = tcp_full_space(sk);
392
393         if (tp->window_clamp >= maxwin) {
394                 tp->window_clamp = maxwin;
395
396                 if (sysctl_tcp_app_win && maxwin > 4 * tp->advmss)
397                         tp->window_clamp = max(maxwin -
398                                                (maxwin >> sysctl_tcp_app_win),
399                                                4 * tp->advmss);
400         }
401
402         /* Force reservation of one segment. */
403         if (sysctl_tcp_app_win &&
404             tp->window_clamp > 2 * tp->advmss &&
405             tp->window_clamp + tp->advmss > maxwin)
406                 tp->window_clamp = max(2 * tp->advmss, maxwin - tp->advmss);
407
408         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, tp->window_clamp);
409         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
410 }
411
412 /* 5. Recalculate window clamp after socket hit its memory bounds. */
413 static void tcp_clamp_window(struct sock *sk)
414 {
415         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
416         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
417
418         icsk->icsk_ack.quick = 0;
419
420         if (sk->sk_rcvbuf < sysctl_tcp_rmem[2] &&
421             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK) &&
422             !sk_under_memory_pressure(sk) &&
423             sk_memory_allocated(sk) < sk_prot_mem_limits(sk, 0)) {
424                 sk->sk_rcvbuf = min(atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc),
425                                     sysctl_tcp_rmem[2]);
426         }
427         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf)
428                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->window_clamp, 2U * tp->advmss);
429 }
430
431 /* Initialize RCV_MSS value.
432  * RCV_MSS is an our guess about MSS used by the peer.
433  * We haven't any direct information about the MSS.
434  * It's better to underestimate the RCV_MSS rather than overestimate.
435  * Overestimations make us ACKing less frequently than needed.
436  * Underestimations are more easy to detect and fix by tcp_measure_rcv_mss().
437  */
438 void tcp_initialize_rcv_mss(struct sock *sk)
439 {
440         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
441         unsigned int hint = min_t(unsigned int, tp->advmss, tp->mss_cache);
442
443         hint = min(hint, tp->rcv_wnd / 2);
444         hint = min(hint, TCP_MSS_DEFAULT);
445         hint = max(hint, TCP_MIN_MSS);
446
447         inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss = hint;
448 }
449 EXPORT_SYMBOL(tcp_initialize_rcv_mss);
450
451 /* Receiver "autotuning" code.
452  *
453  * The algorithm for RTT estimation w/o timestamps is based on
454  * Dynamic Right-Sizing (DRS) by Wu Feng and Mike Fisk of LANL.
455  * <http://public.lanl.gov/radiant/pubs.html#DRS>
456  *
457  * More detail on this code can be found at
458  * <http://staff.psc.edu/jheffner/>,
459  * though this reference is out of date.  A new paper
460  * is pending.
461  */
462 static void tcp_rcv_rtt_update(struct tcp_sock *tp, u32 sample, int win_dep)
463 {
464         u32 new_sample = tp->rcv_rtt_est.rtt;
465         long m = sample;
466
467         if (m == 0)
468                 m = 1;
469
470         if (new_sample != 0) {
471                 /* If we sample in larger samples in the non-timestamp
472                  * case, we could grossly overestimate the RTT especially
473                  * with chatty applications or bulk transfer apps which
474                  * are stalled on filesystem I/O.
475                  *
476                  * Also, since we are only going for a minimum in the
477                  * non-timestamp case, we do not smooth things out
478                  * else with timestamps disabled convergence takes too
479                  * long.
480                  */
481                 if (!win_dep) {
482                         m -= (new_sample >> 3);
483                         new_sample += m;
484                 } else {
485                         m <<= 3;
486                         if (m < new_sample)
487                                 new_sample = m;
488                 }
489         } else {
490                 /* No previous measure. */
491                 new_sample = m << 3;
492         }
493
494         if (tp->rcv_rtt_est.rtt != new_sample)
495                 tp->rcv_rtt_est.rtt = new_sample;
496 }
497
498 static inline void tcp_rcv_rtt_measure(struct tcp_sock *tp)
499 {
500         if (tp->rcv_rtt_est.time == 0)
501                 goto new_measure;
502         if (before(tp->rcv_nxt, tp->rcv_rtt_est.seq))
503                 return;
504         tcp_rcv_rtt_update(tp, tcp_time_stamp - tp->rcv_rtt_est.time, 1);
505
506 new_measure:
507         tp->rcv_rtt_est.seq = tp->rcv_nxt + tp->rcv_wnd;
508         tp->rcv_rtt_est.time = tcp_time_stamp;
509 }
510
511 static inline void tcp_rcv_rtt_measure_ts(struct sock *sk,
512                                           const struct sk_buff *skb)
513 {
514         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
515         if (tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
516             (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq -
517              TCP_SKB_CB(skb)->seq >= inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss))
518                 tcp_rcv_rtt_update(tp, tcp_time_stamp - tp->rx_opt.rcv_tsecr, 0);
519 }
520
521 /*
522  * This function should be called every time data is copied to user space.
523  * It calculates the appropriate TCP receive buffer space.
524  */
525 void tcp_rcv_space_adjust(struct sock *sk)
526 {
527         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
528         int time;
529         int space;
530
531         if (tp->rcvq_space.time == 0)
532                 goto new_measure;
533
534         time = tcp_time_stamp - tp->rcvq_space.time;
535         if (time < (tp->rcv_rtt_est.rtt >> 3) || tp->rcv_rtt_est.rtt == 0)
536                 return;
537
538         space = 2 * (tp->copied_seq - tp->rcvq_space.seq);
539
540         space = max(tp->rcvq_space.space, space);
541
542         if (tp->rcvq_space.space != space) {
543                 int rcvmem;
544
545                 tp->rcvq_space.space = space;
546
547                 if (sysctl_tcp_moderate_rcvbuf &&
548                     !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK)) {
549                         int new_clamp = space;
550
551                         /* Receive space grows, normalize in order to
552                          * take into account packet headers and sk_buff
553                          * structure overhead.
554                          */
555                         space /= tp->advmss;
556                         if (!space)
557                                 space = 1;
558                         rcvmem = SKB_TRUESIZE(tp->advmss + MAX_TCP_HEADER);
559                         while (tcp_win_from_space(rcvmem) < tp->advmss)
560                                 rcvmem += 128;
561                         space *= rcvmem;
562                         space = min(space, sysctl_tcp_rmem[2]);
563                         if (space > sk->sk_rcvbuf) {
564                                 sk->sk_rcvbuf = space;
565
566                                 /* Make the window clamp follow along.  */
567                                 tp->window_clamp = new_clamp;
568                         }
569                 }
570         }
571
572 new_measure:
573         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
574         tp->rcvq_space.time = tcp_time_stamp;
575 }
576
577 /* There is something which you must keep in mind when you analyze the
578  * behavior of the tp->ato delayed ack timeout interval.  When a
579  * connection starts up, we want to ack as quickly as possible.  The
580  * problem is that "good" TCP's do slow start at the beginning of data
581  * transmission.  The means that until we send the first few ACK's the
582  * sender will sit on his end and only queue most of his data, because
583  * he can only send snd_cwnd unacked packets at any given time.  For
584  * each ACK we send, he increments snd_cwnd and transmits more of his
585  * queue.  -DaveM
586  */
587 static void tcp_event_data_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
588 {
589         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
590         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
591         u32 now;
592
593         inet_csk_schedule_ack(sk);
594
595         tcp_measure_rcv_mss(sk, skb);
596
597         tcp_rcv_rtt_measure(tp);
598
599         now = tcp_time_stamp;
600
601         if (!icsk->icsk_ack.ato) {
602                 /* The _first_ data packet received, initialize
603                  * delayed ACK engine.
604                  */
605                 tcp_incr_quickack(sk);
606                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
607         } else {
608                 int m = now - icsk->icsk_ack.lrcvtime;
609
610                 if (m <= TCP_ATO_MIN / 2) {
611                         /* The fastest case is the first. */
612                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + TCP_ATO_MIN / 2;
613                 } else if (m < icsk->icsk_ack.ato) {
614                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + m;
615                         if (icsk->icsk_ack.ato > icsk->icsk_rto)
616                                 icsk->icsk_ack.ato = icsk->icsk_rto;
617                 } else if (m > icsk->icsk_rto) {
618                         /* Too long gap. Apparently sender failed to
619                          * restart window, so that we send ACKs quickly.
620                          */
621                         tcp_incr_quickack(sk);
622                         sk_mem_reclaim(sk);
623                 }
624         }
625         icsk->icsk_ack.lrcvtime = now;
626
627         TCP_ECN_check_ce(tp, skb);
628
629         if (skb->len >= 128)
630                 tcp_grow_window(sk, skb);
631 }
632
633 /* Called to compute a smoothed rtt estimate. The data fed to this
634  * routine either comes from timestamps, or from segments that were
635  * known _not_ to have been retransmitted [see Karn/Partridge
636  * Proceedings SIGCOMM 87]. The algorithm is from the SIGCOMM 88
637  * piece by Van Jacobson.
638  * NOTE: the next three routines used to be one big routine.
639  * To save cycles in the RFC 1323 implementation it was better to break
640  * it up into three procedures. -- erics
641  */
642 static void tcp_rtt_estimator(struct sock *sk, const __u32 mrtt)
643 {
644         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
645         long m = mrtt; /* RTT */
646
647         /*      The following amusing code comes from Jacobson's
648          *      article in SIGCOMM '88.  Note that rtt and mdev
649          *      are scaled versions of rtt and mean deviation.
650          *      This is designed to be as fast as possible
651          *      m stands for "measurement".
652          *
653          *      On a 1990 paper the rto value is changed to:
654          *      RTO = rtt + 4 * mdev
655          *
656          * Funny. This algorithm seems to be very broken.
657          * These formulae increase RTO, when it should be decreased, increase
658          * too slowly, when it should be increased quickly, decrease too quickly
659          * etc. I guess in BSD RTO takes ONE value, so that it is absolutely
660          * does not matter how to _calculate_ it. Seems, it was trap
661          * that VJ failed to avoid. 8)
662          */
663         if (m == 0)
664                 m = 1;
665         if (tp->srtt != 0) {
666                 m -= (tp->srtt >> 3);   /* m is now error in rtt est */
667                 tp->srtt += m;          /* rtt = 7/8 rtt + 1/8 new */
668                 if (m < 0) {
669                         m = -m;         /* m is now abs(error) */
670                         m -= (tp->mdev >> 2);   /* similar update on mdev */
671                         /* This is similar to one of Eifel findings.
672                          * Eifel blocks mdev updates when rtt decreases.
673                          * This solution is a bit different: we use finer gain
674                          * for mdev in this case (alpha*beta).
675                          * Like Eifel it also prevents growth of rto,
676                          * but also it limits too fast rto decreases,
677                          * happening in pure Eifel.
678                          */
679                         if (m > 0)
680                                 m >>= 3;
681                 } else {
682                         m -= (tp->mdev >> 2);   /* similar update on mdev */
683                 }
684                 tp->mdev += m;          /* mdev = 3/4 mdev + 1/4 new */
685                 if (tp->mdev > tp->mdev_max) {
686                         tp->mdev_max = tp->mdev;
687                         if (tp->mdev_max > tp->rttvar)
688                                 tp->rttvar = tp->mdev_max;
689                 }
690                 if (after(tp->snd_una, tp->rtt_seq)) {
691                         if (tp->mdev_max < tp->rttvar)
692                                 tp->rttvar -= (tp->rttvar - tp->mdev_max) >> 2;
693                         tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
694                         tp->mdev_max = tcp_rto_min(sk);
695                 }
696         } else {
697                 /* no previous measure. */
698                 tp->srtt = m << 3;      /* take the measured time to be rtt */
699                 tp->mdev = m << 1;      /* make sure rto = 3*rtt */
700                 tp->mdev_max = tp->rttvar = max(tp->mdev, tcp_rto_min(sk));
701                 tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
702         }
703 }
704
705 /* Calculate rto without backoff.  This is the second half of Van Jacobson's
706  * routine referred to above.
707  */
708 void tcp_set_rto(struct sock *sk)
709 {
710         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
711         /* Old crap is replaced with new one. 8)
712          *
713          * More seriously:
714          * 1. If rtt variance happened to be less 50msec, it is hallucination.
715          *    It cannot be less due to utterly erratic ACK generation made
716          *    at least by solaris and freebsd. "Erratic ACKs" has _nothing_
717          *    to do with delayed acks, because at cwnd>2 true delack timeout
718          *    is invisible. Actually, Linux-2.4 also generates erratic
719          *    ACKs in some circumstances.
720          */
721         inet_csk(sk)->icsk_rto = __tcp_set_rto(tp);
722
723         /* 2. Fixups made earlier cannot be right.
724          *    If we do not estimate RTO correctly without them,
725          *    all the algo is pure shit and should be replaced
726          *    with correct one. It is exactly, which we pretend to do.
727          */
728
729         /* NOTE: clamping at TCP_RTO_MIN is not required, current algo
730          * guarantees that rto is higher.
731          */
732         tcp_bound_rto(sk);
733 }
734
735 __u32 tcp_init_cwnd(const struct tcp_sock *tp, const struct dst_entry *dst)
736 {
737         __u32 cwnd = (dst ? dst_metric(dst, RTAX_INITCWND) : 0);
738
739         if (!cwnd)
740                 cwnd = TCP_INIT_CWND;
741         return min_t(__u32, cwnd, tp->snd_cwnd_clamp);
742 }
743
744 /*
745  * Packet counting of FACK is based on in-order assumptions, therefore TCP
746  * disables it when reordering is detected
747  */
748 void tcp_disable_fack(struct tcp_sock *tp)
749 {
750         /* RFC3517 uses different metric in lost marker => reset on change */
751         if (tcp_is_fack(tp))
752                 tp->lost_skb_hint = NULL;
753         tp->rx_opt.sack_ok &= ~TCP_FACK_ENABLED;
754 }
755
756 /* Take a notice that peer is sending D-SACKs */
757 static void tcp_dsack_seen(struct tcp_sock *tp)
758 {
759         tp->rx_opt.sack_ok |= TCP_DSACK_SEEN;
760 }
761
762 static void tcp_update_reordering(struct sock *sk, const int metric,
763                                   const int ts)
764 {
765         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
766         if (metric > tp->reordering) {
767                 int mib_idx;
768
769                 tp->reordering = min(TCP_MAX_REORDERING, metric);
770
771                 /* This exciting event is worth to be remembered. 8) */
772                 if (ts)
773                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPTSREORDER;
774                 else if (tcp_is_reno(tp))
775                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENOREORDER;
776                 else if (tcp_is_fack(tp))
777                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFACKREORDER;
778                 else
779                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKREORDER;
780
781                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
782 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
783                 pr_debug("Disorder%d %d %u f%u s%u rr%d\n",
784                          tp->rx_opt.sack_ok, inet_csk(sk)->icsk_ca_state,
785                          tp->reordering,
786                          tp->fackets_out,
787                          tp->sacked_out,
788                          tp->undo_marker ? tp->undo_retrans : 0);
789 #endif
790                 tcp_disable_fack(tp);
791         }
792
793         if (metric > 0)
794                 tcp_disable_early_retrans(tp);
795 }
796
797 /* This must be called before lost_out is incremented */
798 static void tcp_verify_retransmit_hint(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
799 {
800         if ((tp->retransmit_skb_hint == NULL) ||
801             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
802                    TCP_SKB_CB(tp->retransmit_skb_hint)->seq))
803                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
804
805         if (!tp->lost_out ||
806             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->retransmit_high))
807                 tp->retransmit_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
808 }
809
810 static void tcp_skb_mark_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
811 {
812         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
813                 tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
814
815                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
816                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
817         }
818 }
819
820 static void tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(struct tcp_sock *tp,
821                                             struct sk_buff *skb)
822 {
823         tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
824
825         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
826                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
827                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
828         }
829 }
830
831 /* This procedure tags the retransmission queue when SACKs arrive.
832  *
833  * We have three tag bits: SACKED(S), RETRANS(R) and LOST(L).
834  * Packets in queue with these bits set are counted in variables
835  * sacked_out, retrans_out and lost_out, correspondingly.
836  *
837  * Valid combinations are:
838  * Tag  InFlight        Description
839  * 0    1               - orig segment is in flight.
840  * S    0               - nothing flies, orig reached receiver.
841  * L    0               - nothing flies, orig lost by net.
842  * R    2               - both orig and retransmit are in flight.
843  * L|R  1               - orig is lost, retransmit is in flight.
844  * S|R  1               - orig reached receiver, retrans is still in flight.
845  * (L|S|R is logically valid, it could occur when L|R is sacked,
846  *  but it is equivalent to plain S and code short-curcuits it to S.
847  *  L|S is logically invalid, it would mean -1 packet in flight 8))
848  *
849  * These 6 states form finite state machine, controlled by the following events:
850  * 1. New ACK (+SACK) arrives. (tcp_sacktag_write_queue())
851  * 2. Retransmission. (tcp_retransmit_skb(), tcp_xmit_retransmit_queue())
852  * 3. Loss detection event of two flavors:
853  *      A. Scoreboard estimator decided the packet is lost.
854  *         A'. Reno "three dupacks" marks head of queue lost.
855  *         A''. Its FACK modification, head until snd.fack is lost.
856  *      B. SACK arrives sacking SND.NXT at the moment, when the
857  *         segment was retransmitted.
858  * 4. D-SACK added new rule: D-SACK changes any tag to S.
859  *
860  * It is pleasant to note, that state diagram turns out to be commutative,
861  * so that we are allowed not to be bothered by order of our actions,
862  * when multiple events arrive simultaneously. (see the function below).
863  *
864  * Reordering detection.
865  * --------------------
866  * Reordering metric is maximal distance, which a packet can be displaced
867  * in packet stream. With SACKs we can estimate it:
868  *
869  * 1. SACK fills old hole and the corresponding segment was not
870  *    ever retransmitted -> reordering. Alas, we cannot use it
871  *    when segment was retransmitted.
872  * 2. The last flaw is solved with D-SACK. D-SACK arrives
873  *    for retransmitted and already SACKed segment -> reordering..
874  * Both of these heuristics are not used in Loss state, when we cannot
875  * account for retransmits accurately.
876  *
877  * SACK block validation.
878  * ----------------------
879  *
880  * SACK block range validation checks that the received SACK block fits to
881  * the expected sequence limits, i.e., it is between SND.UNA and SND.NXT.
882  * Note that SND.UNA is not included to the range though being valid because
883  * it means that the receiver is rather inconsistent with itself reporting
884  * SACK reneging when it should advance SND.UNA. Such SACK block this is
885  * perfectly valid, however, in light of RFC2018 which explicitly states
886  * that "SACK block MUST reflect the newest segment.  Even if the newest
887  * segment is going to be discarded ...", not that it looks very clever
888  * in case of head skb. Due to potentional receiver driven attacks, we
889  * choose to avoid immediate execution of a walk in write queue due to
890  * reneging and defer head skb's loss recovery to standard loss recovery
891  * procedure that will eventually trigger (nothing forbids us doing this).
892  *
893  * Implements also blockage to start_seq wrap-around. Problem lies in the
894  * fact that though start_seq (s) is before end_seq (i.e., not reversed),
895  * there's no guarantee that it will be before snd_nxt (n). The problem
896  * happens when start_seq resides between end_seq wrap (e_w) and snd_nxt
897  * wrap (s_w):
898  *
899  *         <- outs wnd ->                          <- wrapzone ->
900  *         u     e      n                         u_w   e_w  s n_w
901  *         |     |      |                          |     |   |  |
902  * |<------------+------+----- TCP seqno space --------------+---------->|
903  * ...-- <2^31 ->|                                           |<--------...
904  * ...---- >2^31 ------>|                                    |<--------...
905  *
906  * Current code wouldn't be vulnerable but it's better still to discard such
907  * crazy SACK blocks. Doing this check for start_seq alone closes somewhat
908  * similar case (end_seq after snd_nxt wrap) as earlier reversed check in
909  * snd_nxt wrap -> snd_una region will then become "well defined", i.e.,
910  * equal to the ideal case (infinite seqno space without wrap caused issues).
911  *
912  * With D-SACK the lower bound is extended to cover sequence space below
913  * SND.UNA down to undo_marker, which is the last point of interest. Yet
914  * again, D-SACK block must not to go across snd_una (for the same reason as
915  * for the normal SACK blocks, explained above). But there all simplicity
916  * ends, TCP might receive valid D-SACKs below that. As long as they reside
917  * fully below undo_marker they do not affect behavior in anyway and can
918  * therefore be safely ignored. In rare cases (which are more or less
919  * theoretical ones), the D-SACK will nicely cross that boundary due to skb
920  * fragmentation and packet reordering past skb's retransmission. To consider
921  * them correctly, the acceptable range must be extended even more though
922  * the exact amount is rather hard to quantify. However, tp->max_window can
923  * be used as an exaggerated estimate.
924  */
925 static bool tcp_is_sackblock_valid(struct tcp_sock *tp, bool is_dsack,
926                                    u32 start_seq, u32 end_seq)
927 {
928         /* Too far in future, or reversed (interpretation is ambiguous) */
929         if (after(end_seq, tp->snd_nxt) || !before(start_seq, end_seq))
930                 return false;
931
932         /* Nasty start_seq wrap-around check (see comments above) */
933         if (!before(start_seq, tp->snd_nxt))
934                 return false;
935
936         /* In outstanding window? ...This is valid exit for D-SACKs too.
937          * start_seq == snd_una is non-sensical (see comments above)
938          */
939         if (after(start_seq, tp->snd_una))
940                 return true;
941
942         if (!is_dsack || !tp->undo_marker)
943                 return false;
944
945         /* ...Then it's D-SACK, and must reside below snd_una completely */
946         if (after(end_seq, tp->snd_una))
947                 return false;
948
949         if (!before(start_seq, tp->undo_marker))
950                 return true;
951
952         /* Too old */
953         if (!after(end_seq, tp->undo_marker))
954                 return false;
955
956         /* Undo_marker boundary crossing (overestimates a lot). Known already:
957          *   start_seq < undo_marker and end_seq >= undo_marker.
958          */
959         return !before(start_seq, end_seq - tp->max_window);
960 }
961
962 /* Check for lost retransmit. This superb idea is borrowed from "ratehalving".
963  * Event "B". Later note: FACK people cheated me again 8), we have to account
964  * for reordering! Ugly, but should help.
965  *
966  * Search retransmitted skbs from write_queue that were sent when snd_nxt was
967  * less than what is now known to be received by the other end (derived from
968  * highest SACK block). Also calculate the lowest snd_nxt among the remaining
969  * retransmitted skbs to avoid some costly processing per ACKs.
970  */
971 static void tcp_mark_lost_retrans(struct sock *sk)
972 {
973         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
974         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
975         struct sk_buff *skb;
976         int cnt = 0;
977         u32 new_low_seq = tp->snd_nxt;
978         u32 received_upto = tcp_highest_sack_seq(tp);
979
980         if (!tcp_is_fack(tp) || !tp->retrans_out ||
981             !after(received_upto, tp->lost_retrans_low) ||
982             icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
983                 return;
984
985         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
986                 u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
987
988                 if (skb == tcp_send_head(sk))
989                         break;
990                 if (cnt == tp->retrans_out)
991                         break;
992                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
993                         continue;
994
995                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS))
996                         continue;
997
998                 /* TODO: We would like to get rid of tcp_is_fack(tp) only
999                  * constraint here (see above) but figuring out that at
1000                  * least tp->reordering SACK blocks reside between ack_seq
1001                  * and received_upto is not easy task to do cheaply with
1002                  * the available datastructures.
1003                  *
1004                  * Whether FACK should check here for tp->reordering segs
1005                  * in-between one could argue for either way (it would be
1006                  * rather simple to implement as we could count fack_count
1007                  * during the walk and do tp->fackets_out - fack_count).
1008                  */
1009                 if (after(received_upto, ack_seq)) {
1010                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1011                         tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
1012
1013                         tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(tp, skb);
1014                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSTRETRANSMIT);
1015                 } else {
1016                         if (before(ack_seq, new_low_seq))
1017                                 new_low_seq = ack_seq;
1018                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
1019                 }
1020         }
1021
1022         if (tp->retrans_out)
1023                 tp->lost_retrans_low = new_low_seq;
1024 }
1025
1026 static bool tcp_check_dsack(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1027                             struct tcp_sack_block_wire *sp, int num_sacks,
1028                             u32 prior_snd_una)
1029 {
1030         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1031         u32 start_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].start_seq);
1032         u32 end_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].end_seq);
1033         bool dup_sack = false;
1034
1035         if (before(start_seq_0, TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq)) {
1036                 dup_sack = true;
1037                 tcp_dsack_seen(tp);
1038                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECV);
1039         } else if (num_sacks > 1) {
1040                 u32 end_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].end_seq);
1041                 u32 start_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].start_seq);
1042
1043                 if (!after(end_seq_0, end_seq_1) &&
1044                     !before(start_seq_0, start_seq_1)) {
1045                         dup_sack = true;
1046                         tcp_dsack_seen(tp);
1047                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
1048                                         LINUX_MIB_TCPDSACKOFORECV);
1049                 }
1050         }
1051
1052         /* D-SACK for already forgotten data... Do dumb counting. */
1053         if (dup_sack && tp->undo_marker && tp->undo_retrans &&
1054             !after(end_seq_0, prior_snd_una) &&
1055             after(end_seq_0, tp->undo_marker))
1056                 tp->undo_retrans--;
1057
1058         return dup_sack;
1059 }
1060
1061 struct tcp_sacktag_state {
1062         int reord;
1063         int fack_count;
1064         int flag;
1065 };
1066
1067 /* Check if skb is fully within the SACK block. In presence of GSO skbs,
1068  * the incoming SACK may not exactly match but we can find smaller MSS
1069  * aligned portion of it that matches. Therefore we might need to fragment
1070  * which may fail and creates some hassle (caller must handle error case
1071  * returns).
1072  *
1073  * FIXME: this could be merged to shift decision code
1074  */
1075 static int tcp_match_skb_to_sack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1076                                   u32 start_seq, u32 end_seq)
1077 {
1078         int err;
1079         bool in_sack;
1080         unsigned int pkt_len;
1081         unsigned int mss;
1082
1083         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1084                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1085
1086         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1 && !in_sack &&
1087             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq)) {
1088                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1089                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1090
1091                 if (!in_sack) {
1092                         pkt_len = start_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1093                         if (pkt_len < mss)
1094                                 pkt_len = mss;
1095                 } else {
1096                         pkt_len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1097                         if (pkt_len < mss)
1098                                 return -EINVAL;
1099                 }
1100
1101                 /* Round if necessary so that SACKs cover only full MSSes
1102                  * and/or the remaining small portion (if present)
1103                  */
1104                 if (pkt_len > mss) {
1105                         unsigned int new_len = (pkt_len / mss) * mss;
1106                         if (!in_sack && new_len < pkt_len) {
1107                                 new_len += mss;
1108                                 if (new_len > skb->len)
1109                                         return 0;
1110                         }
1111                         pkt_len = new_len;
1112                 }
1113                 err = tcp_fragment(sk, skb, pkt_len, mss);
1114                 if (err < 0)
1115                         return err;
1116         }
1117
1118         return in_sack;
1119 }
1120
1121 /* Mark the given newly-SACKed range as such, adjusting counters and hints. */
1122 static u8 tcp_sacktag_one(struct sock *sk,
1123                           struct tcp_sacktag_state *state, u8 sacked,
1124                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1125                           bool dup_sack, int pcount)
1126 {
1127         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1128         int fack_count = state->fack_count;
1129
1130         /* Account D-SACK for retransmitted packet. */
1131         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1132                 if (tp->undo_marker && tp->undo_retrans &&
1133                     after(end_seq, tp->undo_marker))
1134                         tp->undo_retrans--;
1135                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1136                         state->reord = min(fack_count, state->reord);
1137         }
1138
1139         /* Nothing to do; acked frame is about to be dropped (was ACKed). */
1140         if (!after(end_seq, tp->snd_una))
1141                 return sacked;
1142
1143         if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
1144                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1145                         /* If the segment is not tagged as lost,
1146                          * we do not clear RETRANS, believing
1147                          * that retransmission is still in flight.
1148                          */
1149                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1150                                 sacked &= ~(TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS);
1151                                 tp->lost_out -= pcount;
1152                                 tp->retrans_out -= pcount;
1153                         }
1154                 } else {
1155                         if (!(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1156                                 /* New sack for not retransmitted frame,
1157                                  * which was in hole. It is reordering.
1158                                  */
1159                                 if (before(start_seq,
1160                                            tcp_highest_sack_seq(tp)))
1161                                         state->reord = min(fack_count,
1162                                                            state->reord);
1163
1164                                 /* SACK enhanced F-RTO (RFC4138; Appendix B) */
1165                                 if (!after(end_seq, tp->frto_highmark))
1166                                         state->flag |= FLAG_ONLY_ORIG_SACKED;
1167                         }
1168
1169                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1170                                 sacked &= ~TCPCB_LOST;
1171                                 tp->lost_out -= pcount;
1172                         }
1173                 }
1174
1175                 sacked |= TCPCB_SACKED_ACKED;
1176                 state->flag |= FLAG_DATA_SACKED;
1177                 tp->sacked_out += pcount;
1178
1179                 fack_count += pcount;
1180
1181                 /* Lost marker hint past SACKed? Tweak RFC3517 cnt */
1182                 if (!tcp_is_fack(tp) && (tp->lost_skb_hint != NULL) &&
1183                     before(start_seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq))
1184                         tp->lost_cnt_hint += pcount;
1185
1186                 if (fack_count > tp->fackets_out)
1187                         tp->fackets_out = fack_count;
1188         }
1189
1190         /* D-SACK. We can detect redundant retransmission in S|R and plain R
1191          * frames and clear it. undo_retrans is decreased above, L|R frames
1192          * are accounted above as well.
1193          */
1194         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)) {
1195                 sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1196                 tp->retrans_out -= pcount;
1197         }
1198
1199         return sacked;
1200 }
1201
1202 /* Shift newly-SACKed bytes from this skb to the immediately previous
1203  * already-SACKed sk_buff. Mark the newly-SACKed bytes as such.
1204  */
1205 static bool tcp_shifted_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1206                             struct tcp_sacktag_state *state,
1207                             unsigned int pcount, int shifted, int mss,
1208                             bool dup_sack)
1209 {
1210         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1211         struct sk_buff *prev = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
1212         u32 start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;   /* start of newly-SACKed */
1213         u32 end_seq = start_seq + shifted;      /* end of newly-SACKed */
1214
1215         BUG_ON(!pcount);
1216
1217         /* Adjust counters and hints for the newly sacked sequence
1218          * range but discard the return value since prev is already
1219          * marked. We must tag the range first because the seq
1220          * advancement below implicitly advances
1221          * tcp_highest_sack_seq() when skb is highest_sack.
1222          */
1223         tcp_sacktag_one(sk, state, TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1224                         start_seq, end_seq, dup_sack, pcount);
1225
1226         if (skb == tp->lost_skb_hint)
1227                 tp->lost_cnt_hint += pcount;
1228
1229         TCP_SKB_CB(prev)->end_seq += shifted;
1230         TCP_SKB_CB(skb)->seq += shifted;
1231
1232         skb_shinfo(prev)->gso_segs += pcount;
1233         BUG_ON(skb_shinfo(skb)->gso_segs < pcount);
1234         skb_shinfo(skb)->gso_segs -= pcount;
1235
1236         /* When we're adding to gso_segs == 1, gso_size will be zero,
1237          * in theory this shouldn't be necessary but as long as DSACK
1238          * code can come after this skb later on it's better to keep
1239          * setting gso_size to something.
1240          */
1241         if (!skb_shinfo(prev)->gso_size) {
1242                 skb_shinfo(prev)->gso_size = mss;
1243                 skb_shinfo(prev)->gso_type |= sk->sk_gso_type;
1244         }
1245
1246         /* CHECKME: To clear or not to clear? Mimics normal skb currently */
1247         if (skb_shinfo(skb)->gso_segs <= 1) {
1248                 skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
1249                 skb_shinfo(skb)->gso_type &= SKB_GSO_SHARED_FRAG;
1250         }
1251
1252         /* Difference in this won't matter, both ACKed by the same cumul. ACK */
1253         TCP_SKB_CB(prev)->sacked |= (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS);
1254
1255         if (skb->len > 0) {
1256                 BUG_ON(!tcp_skb_pcount(skb));
1257                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTED);
1258                 return false;
1259         }
1260
1261         /* Whole SKB was eaten :-) */
1262
1263         if (skb == tp->retransmit_skb_hint)
1264                 tp->retransmit_skb_hint = prev;
1265         if (skb == tp->scoreboard_skb_hint)
1266                 tp->scoreboard_skb_hint = prev;
1267         if (skb == tp->lost_skb_hint) {
1268                 tp->lost_skb_hint = prev;
1269                 tp->lost_cnt_hint -= tcp_skb_pcount(prev);
1270         }
1271
1272         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(prev)->tcp_flags;
1273         if (skb == tcp_highest_sack(sk))
1274                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1275
1276         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1277         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1278
1279         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKMERGED);
1280
1281         return true;
1282 }
1283
1284 /* I wish gso_size would have a bit more sane initialization than
1285  * something-or-zero which complicates things
1286  */
1287 static int tcp_skb_seglen(const struct sk_buff *skb)
1288 {
1289         return tcp_skb_pcount(skb) == 1 ? skb->len : tcp_skb_mss(skb);
1290 }
1291
1292 /* Shifting pages past head area doesn't work */
1293 static int skb_can_shift(const struct sk_buff *skb)
1294 {
1295         return !skb_headlen(skb) && skb_is_nonlinear(skb);
1296 }
1297
1298 /* Try collapsing SACK blocks spanning across multiple skbs to a single
1299  * skb.
1300  */
1301 static struct sk_buff *tcp_shift_skb_data(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1302                                           struct tcp_sacktag_state *state,
1303                                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1304                                           bool dup_sack)
1305 {
1306         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1307         struct sk_buff *prev;
1308         int mss;
1309         int pcount = 0;
1310         int len;
1311         int in_sack;
1312
1313         if (!sk_can_gso(sk))
1314                 goto fallback;
1315
1316         /* Normally R but no L won't result in plain S */
1317         if (!dup_sack &&
1318             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS)) == TCPCB_SACKED_RETRANS)
1319                 goto fallback;
1320         if (!skb_can_shift(skb))
1321                 goto fallback;
1322         /* This frame is about to be dropped (was ACKed). */
1323         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1324                 goto fallback;
1325
1326         /* Can only happen with delayed DSACK + discard craziness */
1327         if (unlikely(skb == tcp_write_queue_head(sk)))
1328                 goto fallback;
1329         prev = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
1330
1331         if ((TCP_SKB_CB(prev)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED)
1332                 goto fallback;
1333
1334         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1335                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1336
1337         if (in_sack) {
1338                 len = skb->len;
1339                 pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1340                 mss = tcp_skb_seglen(skb);
1341
1342                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1343                  * drop this restriction as unnecessary
1344                  */
1345                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1346                         goto fallback;
1347         } else {
1348                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq))
1349                         goto noop;
1350                 /* CHECKME: This is non-MSS split case only?, this will
1351                  * cause skipped skbs due to advancing loop btw, original
1352                  * has that feature too
1353                  */
1354                 if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1355                         goto noop;
1356
1357                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1358                 if (!in_sack) {
1359                         /* TODO: head merge to next could be attempted here
1360                          * if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end_seq)),
1361                          * though it might not be worth of the additional hassle
1362                          *
1363                          * ...we can probably just fallback to what was done
1364                          * previously. We could try merging non-SACKed ones
1365                          * as well but it probably isn't going to buy off
1366                          * because later SACKs might again split them, and
1367                          * it would make skb timestamp tracking considerably
1368                          * harder problem.
1369                          */
1370                         goto fallback;
1371                 }
1372
1373                 len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1374                 BUG_ON(len < 0);
1375                 BUG_ON(len > skb->len);
1376
1377                 /* MSS boundaries should be honoured or else pcount will
1378                  * severely break even though it makes things bit trickier.
1379                  * Optimize common case to avoid most of the divides
1380                  */
1381                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1382
1383                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1384                  * drop this restriction as unnecessary
1385                  */
1386                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1387                         goto fallback;
1388
1389                 if (len == mss) {
1390                         pcount = 1;
1391                 } else if (len < mss) {
1392                         goto noop;
1393                 } else {
1394                         pcount = len / mss;
1395                         len = pcount * mss;
1396                 }
1397         }
1398
1399         /* tcp_sacktag_one() won't SACK-tag ranges below snd_una */
1400         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->seq + len, tp->snd_una))
1401                 goto fallback;
1402
1403         if (!skb_shift(prev, skb, len))
1404                 goto fallback;
1405         if (!tcp_shifted_skb(sk, skb, state, pcount, len, mss, dup_sack))
1406                 goto out;
1407
1408         /* Hole filled allows collapsing with the next as well, this is very
1409          * useful when hole on every nth skb pattern happens
1410          */
1411         if (prev == tcp_write_queue_tail(sk))
1412                 goto out;
1413         skb = tcp_write_queue_next(sk, prev);
1414
1415         if (!skb_can_shift(skb) ||
1416             (skb == tcp_send_head(sk)) ||
1417             ((TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED) ||
1418             (mss != tcp_skb_seglen(skb)))
1419                 goto out;
1420
1421         len = skb->len;
1422         if (skb_shift(prev, skb, len)) {
1423                 pcount += tcp_skb_pcount(skb);
1424                 tcp_shifted_skb(sk, skb, state, tcp_skb_pcount(skb), len, mss, 0);
1425         }
1426
1427 out:
1428         state->fack_count += pcount;
1429         return prev;
1430
1431 noop:
1432         return skb;
1433
1434 fallback:
1435         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTFALLBACK);
1436         return NULL;
1437 }
1438
1439 static struct sk_buff *tcp_sacktag_walk(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1440                                         struct tcp_sack_block *next_dup,
1441                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1442                                         u32 start_seq, u32 end_seq,
1443                                         bool dup_sack_in)
1444 {
1445         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1446         struct sk_buff *tmp;
1447
1448         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1449                 int in_sack = 0;
1450                 bool dup_sack = dup_sack_in;
1451
1452                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1453                         break;
1454
1455                 /* queue is in-order => we can short-circuit the walk early */
1456                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq))
1457                         break;
1458
1459                 if ((next_dup != NULL) &&
1460                     before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, next_dup->end_seq)) {
1461                         in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1462                                                         next_dup->start_seq,
1463                                                         next_dup->end_seq);
1464                         if (in_sack > 0)
1465                                 dup_sack = true;
1466                 }
1467
1468                 /* skb reference here is a bit tricky to get right, since
1469                  * shifting can eat and free both this skb and the next,
1470                  * so not even _safe variant of the loop is enough.
1471                  */
1472                 if (in_sack <= 0) {
1473                         tmp = tcp_shift_skb_data(sk, skb, state,
1474                                                  start_seq, end_seq, dup_sack);
1475                         if (tmp != NULL) {
1476                                 if (tmp != skb) {
1477                                         skb = tmp;
1478                                         continue;
1479                                 }
1480
1481                                 in_sack = 0;
1482                         } else {
1483                                 in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1484                                                                 start_seq,
1485                                                                 end_seq);
1486                         }
1487                 }
1488
1489                 if (unlikely(in_sack < 0))
1490                         break;
1491
1492                 if (in_sack) {
1493                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked =
1494                                 tcp_sacktag_one(sk,
1495                                                 state,
1496                                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1497                                                 TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1498                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq,
1499                                                 dup_sack,
1500                                                 tcp_skb_pcount(skb));
1501
1502                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1503                                     tcp_highest_sack_seq(tp)))
1504                                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1505                 }
1506
1507                 state->fack_count += tcp_skb_pcount(skb);
1508         }
1509         return skb;
1510 }
1511
1512 /* Avoid all extra work that is being done by sacktag while walking in
1513  * a normal way
1514  */
1515 static struct sk_buff *tcp_sacktag_skip(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1516                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1517                                         u32 skip_to_seq)
1518 {
1519         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1520                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1521                         break;
1522
1523                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, skip_to_seq))
1524                         break;
1525
1526                 state->fack_count += tcp_skb_pcount(skb);
1527         }
1528         return skb;
1529 }
1530
1531 static struct sk_buff *tcp_maybe_skipping_dsack(struct sk_buff *skb,
1532                                                 struct sock *sk,
1533                                                 struct tcp_sack_block *next_dup,
1534                                                 struct tcp_sacktag_state *state,
1535                                                 u32 skip_to_seq)
1536 {
1537         if (next_dup == NULL)
1538                 return skb;
1539
1540         if (before(next_dup->start_seq, skip_to_seq)) {
1541                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, next_dup->start_seq);
1542                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, NULL, state,
1543                                        next_dup->start_seq, next_dup->end_seq,
1544                                        1);
1545         }
1546
1547         return skb;
1548 }
1549
1550 static int tcp_sack_cache_ok(const struct tcp_sock *tp, const struct tcp_sack_block *cache)
1551 {
1552         return cache < tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1553 }
1554
1555 static int
1556 tcp_sacktag_write_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1557                         u32 prior_snd_una)
1558 {
1559         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1560         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1561         const unsigned char *ptr = (skb_transport_header(ack_skb) +
1562                                     TCP_SKB_CB(ack_skb)->sacked);
1563         struct tcp_sack_block_wire *sp_wire = (struct tcp_sack_block_wire *)(ptr+2);
1564         struct tcp_sack_block sp[TCP_NUM_SACKS];
1565         struct tcp_sack_block *cache;
1566         struct tcp_sacktag_state state;
1567         struct sk_buff *skb;
1568         int num_sacks = min(TCP_NUM_SACKS, (ptr[1] - TCPOLEN_SACK_BASE) >> 3);
1569         int used_sacks;
1570         bool found_dup_sack = false;
1571         int i, j;
1572         int first_sack_index;
1573
1574         state.flag = 0;
1575         state.reord = tp->packets_out;
1576
1577         if (!tp->sacked_out) {
1578                 if (WARN_ON(tp->fackets_out))
1579                         tp->fackets_out = 0;
1580                 tcp_highest_sack_reset(sk);
1581         }
1582
1583         found_dup_sack = tcp_check_dsack(sk, ack_skb, sp_wire,
1584                                          num_sacks, prior_snd_una);
1585         if (found_dup_sack)
1586                 state.flag |= FLAG_DSACKING_ACK;
1587
1588         /* Eliminate too old ACKs, but take into
1589          * account more or less fresh ones, they can
1590          * contain valid SACK info.
1591          */
1592         if (before(TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq, prior_snd_una - tp->max_window))
1593                 return 0;
1594
1595         if (!tp->packets_out)
1596                 goto out;
1597
1598         used_sacks = 0;
1599         first_sack_index = 0;
1600         for (i = 0; i < num_sacks; i++) {
1601                 bool dup_sack = !i && found_dup_sack;
1602
1603                 sp[used_sacks].start_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].start_seq);
1604                 sp[used_sacks].end_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].end_seq);
1605
1606                 if (!tcp_is_sackblock_valid(tp, dup_sack,
1607                                             sp[used_sacks].start_seq,
1608                                             sp[used_sacks].end_seq)) {
1609                         int mib_idx;
1610
1611                         if (dup_sack) {
1612                                 if (!tp->undo_marker)
1613                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDNOUNDO;
1614                                 else
1615                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDOLD;
1616                         } else {
1617                                 /* Don't count olds caused by ACK reordering */
1618                                 if ((TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq != tp->snd_una) &&
1619                                     !after(sp[used_sacks].end_seq, tp->snd_una))
1620                                         continue;
1621                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKDISCARD;
1622                         }
1623
1624                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
1625                         if (i == 0)
1626                                 first_sack_index = -1;
1627                         continue;
1628                 }
1629
1630                 /* Ignore very old stuff early */
1631                 if (!after(sp[used_sacks].end_seq, prior_snd_una))
1632                         continue;
1633
1634                 used_sacks++;
1635         }
1636
1637         /* order SACK blocks to allow in order walk of the retrans queue */
1638         for (i = used_sacks - 1; i > 0; i--) {
1639                 for (j = 0; j < i; j++) {
1640                         if (after(sp[j].start_seq, sp[j + 1].start_seq)) {
1641                                 swap(sp[j], sp[j + 1]);
1642
1643                                 /* Track where the first SACK block goes to */
1644                                 if (j == first_sack_index)
1645                                         first_sack_index = j + 1;
1646                         }
1647                 }
1648         }
1649
1650         skb = tcp_write_queue_head(sk);
1651         state.fack_count = 0;
1652         i = 0;
1653
1654         if (!tp->sacked_out) {
1655                 /* It's already past, so skip checking against it */
1656                 cache = tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1657         } else {
1658                 cache = tp->recv_sack_cache;
1659                 /* Skip empty blocks in at head of the cache */
1660                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !cache->start_seq &&
1661                        !cache->end_seq)
1662                         cache++;
1663         }
1664
1665         while (i < used_sacks) {
1666                 u32 start_seq = sp[i].start_seq;
1667                 u32 end_seq = sp[i].end_seq;
1668                 bool dup_sack = (found_dup_sack && (i == first_sack_index));
1669                 struct tcp_sack_block *next_dup = NULL;
1670
1671                 if (found_dup_sack && ((i + 1) == first_sack_index))
1672                         next_dup = &sp[i + 1];
1673
1674                 /* Skip too early cached blocks */
1675                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) &&
1676                        !before(start_seq, cache->end_seq))
1677                         cache++;
1678
1679                 /* Can skip some work by looking recv_sack_cache? */
1680                 if (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !dup_sack &&
1681                     after(end_seq, cache->start_seq)) {
1682
1683                         /* Head todo? */
1684                         if (before(start_seq, cache->start_seq)) {
1685                                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, &state,
1686                                                        start_seq);
1687                                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup,
1688                                                        &state,
1689                                                        start_seq,
1690                                                        cache->start_seq,
1691                                                        dup_sack);
1692                         }
1693
1694                         /* Rest of the block already fully processed? */
1695                         if (!after(end_seq, cache->end_seq))
1696                                 goto advance_sp;
1697
1698                         skb = tcp_maybe_skipping_dsack(skb, sk, next_dup,
1699                                                        &state,
1700                                                        cache->end_seq);
1701
1702                         /* ...tail remains todo... */
1703                         if (tcp_highest_sack_seq(tp) == cache->end_seq) {
1704                                 /* ...but better entrypoint exists! */
1705                                 skb = tcp_highest_sack(sk);
1706                                 if (skb == NULL)
1707                                         break;
1708                                 state.fack_count = tp->fackets_out;
1709                                 cache++;
1710                                 goto walk;
1711                         }
1712
1713                         skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, &state, cache->end_seq);
1714                         /* Check overlap against next cached too (past this one already) */
1715                         cache++;
1716                         continue;
1717                 }
1718
1719                 if (!before(start_seq, tcp_highest_sack_seq(tp))) {
1720                         skb = tcp_highest_sack(sk);
1721                         if (skb == NULL)
1722                                 break;
1723                         state.fack_count = tp->fackets_out;
1724                 }
1725                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, &state, start_seq);
1726
1727 walk:
1728                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup, &state,
1729                                        start_seq, end_seq, dup_sack);
1730
1731 advance_sp:
1732                 /* SACK enhanced FRTO (RFC4138, Appendix B): Clearing correct
1733                  * due to in-order walk
1734                  */
1735                 if (after(end_seq, tp->frto_highmark))
1736                         state.flag &= ~FLAG_ONLY_ORIG_SACKED;
1737
1738                 i++;
1739         }
1740
1741         /* Clear the head of the cache sack blocks so we can skip it next time */
1742         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache) - used_sacks; i++) {
1743                 tp->recv_sack_cache[i].start_seq = 0;
1744                 tp->recv_sack_cache[i].end_seq = 0;
1745         }
1746         for (j = 0; j < used_sacks; j++)
1747                 tp->recv_sack_cache[i++] = sp[j];
1748
1749         tcp_mark_lost_retrans(sk);
1750
1751         tcp_verify_left_out(tp);
1752
1753         if ((state.reord < tp->fackets_out) &&
1754             ((icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) || tp->undo_marker) &&
1755             (!tp->frto_highmark || after(tp->snd_una, tp->frto_highmark)))
1756                 tcp_update_reordering(sk, tp->fackets_out - state.reord, 0);
1757
1758 out:
1759
1760 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
1761         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
1762         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
1763         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
1764         WARN_ON((int)tcp_packets_in_flight(tp) < 0);
1765 #endif
1766         return state.flag;
1767 }
1768
1769 /* Limits sacked_out so that sum with lost_out isn't ever larger than
1770  * packets_out. Returns false if sacked_out adjustement wasn't necessary.
1771  */
1772 static bool tcp_limit_reno_sacked(struct tcp_sock *tp)
1773 {
1774         u32 holes;
1775
1776         holes = max(tp->lost_out, 1U);
1777         holes = min(holes, tp->packets_out);
1778
1779         if ((tp->sacked_out + holes) > tp->packets_out) {
1780                 tp->sacked_out = tp->packets_out - holes;
1781                 return true;
1782         }
1783         return false;
1784 }
1785
1786 /* If we receive more dupacks than we expected counting segments
1787  * in assumption of absent reordering, interpret this as reordering.
1788  * The only another reason could be bug in receiver TCP.
1789  */
1790 static void tcp_check_reno_reordering(struct sock *sk, const int addend)
1791 {
1792         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1793         if (tcp_limit_reno_sacked(tp))
1794                 tcp_update_reordering(sk, tp->packets_out + addend, 0);
1795 }
1796
1797 /* Emulate SACKs for SACKless connection: account for a new dupack. */
1798
1799 static void tcp_add_reno_sack(struct sock *sk)
1800 {
1801         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1802         tp->sacked_out++;
1803         tcp_check_reno_reordering(sk, 0);
1804         tcp_verify_left_out(tp);
1805 }
1806
1807 /* Account for ACK, ACKing some data in Reno Recovery phase. */
1808
1809 static void tcp_remove_reno_sacks(struct sock *sk, int acked)
1810 {
1811         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1812
1813         if (acked > 0) {
1814                 /* One ACK acked hole. The rest eat duplicate ACKs. */
1815                 if (acked - 1 >= tp->sacked_out)
1816                         tp->sacked_out = 0;
1817                 else
1818                         tp->sacked_out -= acked - 1;
1819         }
1820         tcp_check_reno_reordering(sk, acked);
1821         tcp_verify_left_out(tp);
1822 }
1823
1824 static inline void tcp_reset_reno_sack(struct tcp_sock *tp)
1825 {
1826         tp->sacked_out = 0;
1827 }
1828
1829 static int tcp_is_sackfrto(const struct tcp_sock *tp)
1830 {
1831         return (sysctl_tcp_frto == 0x2) && !tcp_is_reno(tp);
1832 }
1833
1834 /* F-RTO can only be used if TCP has never retransmitted anything other than
1835  * head (SACK enhanced variant from Appendix B of RFC4138 is more robust here)
1836  */
1837 bool tcp_use_frto(struct sock *sk)
1838 {
1839         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1840         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1841         struct sk_buff *skb;
1842
1843         if (!sysctl_tcp_frto)
1844                 return false;
1845
1846         /* MTU probe and F-RTO won't really play nicely along currently */
1847         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
1848                 return false;
1849
1850         if (tcp_is_sackfrto(tp))
1851                 return true;
1852
1853         /* Avoid expensive walking of rexmit queue if possible */
1854         if (tp->retrans_out > 1)
1855                 return false;
1856
1857         skb = tcp_write_queue_head(sk);
1858         if (tcp_skb_is_last(sk, skb))
1859                 return true;
1860         skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);    /* Skips head */
1861         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1862                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1863                         break;
1864                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS)
1865                         return false;
1866                 /* Short-circuit when first non-SACKed skb has been checked */
1867                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
1868                         break;
1869         }
1870         return true;
1871 }
1872
1873 /* RTO occurred, but do not yet enter Loss state. Instead, defer RTO
1874  * recovery a bit and use heuristics in tcp_process_frto() to detect if
1875  * the RTO was spurious. Only clear SACKED_RETRANS of the head here to
1876  * keep retrans_out counting accurate (with SACK F-RTO, other than head
1877  * may still have that bit set); TCPCB_LOST and remaining SACKED_RETRANS
1878  * bits are handled if the Loss state is really to be entered (in
1879  * tcp_enter_frto_loss).
1880  *
1881  * Do like tcp_enter_loss() would; when RTO expires the second time it
1882  * does:
1883  *  "Reduce ssthresh if it has not yet been made inside this window."
1884  */
1885 void tcp_enter_frto(struct sock *sk)
1886 {
1887         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1888         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1889         struct sk_buff *skb;
1890
1891         if ((!tp->frto_counter && icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder) ||
1892             tp->snd_una == tp->high_seq ||
1893             ((icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss || tp->frto_counter) &&
1894              !icsk->icsk_retransmits)) {
1895                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1896                 /* Our state is too optimistic in ssthresh() call because cwnd
1897                  * is not reduced until tcp_enter_frto_loss() when previous F-RTO
1898                  * recovery has not yet completed. Pattern would be this: RTO,
1899                  * Cumulative ACK, RTO (2xRTO for the same segment does not end
1900                  * up here twice).
1901                  * RFC4138 should be more specific on what to do, even though
1902                  * RTO is quite unlikely to occur after the first Cumulative ACK
1903                  * due to back-off and complexity of triggering events ...
1904                  */
1905                 if (tp->frto_counter) {
1906                         u32 stored_cwnd;
1907                         stored_cwnd = tp->snd_cwnd;
1908                         tp->snd_cwnd = 2;
1909                         tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
1910                         tp->snd_cwnd = stored_cwnd;
1911                 } else {
1912                         tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
1913                 }
1914                 /* ... in theory, cong.control module could do "any tricks" in
1915                  * ssthresh(), which means that ca_state, lost bits and lost_out
1916                  * counter would have to be faked before the call occurs. We
1917                  * consider that too expensive, unlikely and hacky, so modules
1918                  * using these in ssthresh() must deal these incompatibility
1919                  * issues if they receives CA_EVENT_FRTO and frto_counter != 0
1920                  */
1921                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_FRTO);
1922         }
1923
1924         tp->undo_marker = tp->snd_una;
1925         tp->undo_retrans = 0;
1926
1927         skb = tcp_write_queue_head(sk);
1928         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS)
1929                 tp->undo_marker = 0;
1930         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1931                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1932                 tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
1933         }
1934         tcp_verify_left_out(tp);
1935
1936         /* Too bad if TCP was application limited */
1937         tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd, tcp_packets_in_flight(tp) + 1);
1938
1939         /* Earlier loss recovery underway (see RFC4138; Appendix B).
1940          * The last condition is necessary at least in tp->frto_counter case.
1941          */
1942         if (tcp_is_sackfrto(tp) && (tp->frto_counter ||
1943             ((1 << icsk->icsk_ca_state) & (TCPF_CA_Recovery|TCPF_CA_Loss))) &&
1944             after(tp->high_seq, tp->snd_una)) {
1945                 tp->frto_highmark = tp->high_seq;
1946         } else {
1947                 tp->frto_highmark = tp->snd_nxt;
1948         }
1949         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Disorder);
1950         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
1951         tp->frto_counter = 1;
1952 }
1953
1954 /* Enter Loss state after F-RTO was applied. Dupack arrived after RTO,
1955  * which indicates that we should follow the traditional RTO recovery,
1956  * i.e. mark everything lost and do go-back-N retransmission.
1957  */
1958 static void tcp_enter_frto_loss(struct sock *sk, int allowed_segments, int flag)
1959 {
1960         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1961         struct sk_buff *skb;
1962
1963         tp->lost_out = 0;
1964         tp->retrans_out = 0;
1965         if (tcp_is_reno(tp))
1966                 tcp_reset_reno_sack(tp);
1967
1968         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
1969                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1970                         break;
1971
1972                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
1973                 /*
1974                  * Count the retransmission made on RTO correctly (only when
1975                  * waiting for the first ACK and did not get it)...
1976                  */
1977                 if ((tp->frto_counter == 1) && !(flag & FLAG_DATA_ACKED)) {
1978                         /* For some reason this R-bit might get cleared? */
1979                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
1980                                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
1981                         /* ...enter this if branch just for the first segment */
1982                         flag |= FLAG_DATA_ACKED;
1983                 } else {
1984                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS)
1985                                 tp->undo_marker = 0;
1986                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1987                 }
1988
1989                 /* Marking forward transmissions that were made after RTO lost
1990                  * can cause unnecessary retransmissions in some scenarios,
1991                  * SACK blocks will mitigate that in some but not in all cases.
1992                  * We used to not mark them but it was causing break-ups with
1993                  * receivers that do only in-order receival.
1994                  *
1995                  * TODO: we could detect presence of such receiver and select
1996                  * different behavior per flow.
1997                  */
1998                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
1999                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
2000                         tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
2001                         tp->retransmit_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2002                 }
2003         }
2004         tcp_verify_left_out(tp);
2005
2006         tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + allowed_segments;
2007         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2008         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2009         tp->frto_counter = 0;
2010         tp->bytes_acked = 0;
2011
2012         tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
2013                                sysctl_tcp_reordering);
2014         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2015         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2016         TCP_ECN_queue_cwr(tp);
2017
2018         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2019 }
2020
2021 static void tcp_clear_retrans_partial(struct tcp_sock *tp)
2022 {
2023         tp->retrans_out = 0;
2024         tp->lost_out = 0;
2025
2026         tp->undo_marker = 0;
2027         tp->undo_retrans = 0;
2028 }
2029
2030 void tcp_clear_retrans(struct tcp_sock *tp)
2031 {
2032         tcp_clear_retrans_partial(tp);
2033
2034         tp->fackets_out = 0;
2035         tp->sacked_out = 0;
2036 }
2037
2038 /* Enter Loss state. If "how" is not zero, forget all SACK information
2039  * and reset tags completely, otherwise preserve SACKs. If receiver
2040  * dropped its ofo queue, we will know this due to reneging detection.
2041  */
2042 void tcp_enter_loss(struct sock *sk, int how)
2043 {
2044         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2045         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2046         struct sk_buff *skb;
2047
2048         /* Reduce ssthresh if it has not yet been made inside this window. */
2049         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder || tp->snd_una == tp->high_seq ||
2050             (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss && !icsk->icsk_retransmits)) {
2051                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2052                 tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2053                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_LOSS);
2054         }
2055         tp->snd_cwnd       = 1;
2056         tp->snd_cwnd_cnt   = 0;
2057         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2058
2059         tp->bytes_acked = 0;
2060         tcp_clear_retrans_partial(tp);
2061
2062         if (tcp_is_reno(tp))
2063                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2064
2065         if (!how) {
2066                 /* Push undo marker, if it was plain RTO and nothing
2067                  * was retransmitted. */
2068                 tp->undo_marker = tp->snd_una;
2069         } else {
2070                 tp->sacked_out = 0;
2071                 tp->fackets_out = 0;
2072         }
2073         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2074
2075         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2076                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2077                         break;
2078
2079                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS)
2080                         tp->undo_marker = 0;
2081                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= (~TCPCB_TAGBITS)|TCPCB_SACKED_ACKED;
2082                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked&TCPCB_SACKED_ACKED) || how) {
2083                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_ACKED;
2084                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
2085                         tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
2086                         tp->retransmit_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2087                 }
2088         }
2089         tcp_verify_left_out(tp);
2090
2091         tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
2092                                sysctl_tcp_reordering);
2093         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2094         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2095         TCP_ECN_queue_cwr(tp);
2096         /* Abort F-RTO algorithm if one is in progress */
2097         tp->frto_counter = 0;
2098 }
2099
2100 /* If ACK arrived pointing to a remembered SACK, it means that our
2101  * remembered SACKs do not reflect real state of receiver i.e.
2102  * receiver _host_ is heavily congested (or buggy).
2103  *
2104  * Do processing similar to RTO timeout.
2105  */
2106 static bool tcp_check_sack_reneging(struct sock *sk, int flag)
2107 {
2108         if (flag & FLAG_SACK_RENEGING) {
2109                 struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2110                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSACKRENEGING);
2111
2112                 tcp_enter_loss(sk, 1);
2113                 icsk->icsk_retransmits++;
2114                 tcp_retransmit_skb(sk, tcp_write_queue_head(sk));
2115                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2116                                           icsk->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
2117                 return true;
2118         }
2119         return false;
2120 }
2121
2122 static inline int tcp_fackets_out(const struct tcp_sock *tp)
2123 {
2124         return tcp_is_reno(tp) ? tp->sacked_out + 1 : tp->fackets_out;
2125 }
2126
2127 /* Heurestics to calculate number of duplicate ACKs. There's no dupACKs
2128  * counter when SACK is enabled (without SACK, sacked_out is used for
2129  * that purpose).
2130  *
2131  * Instead, with FACK TCP uses fackets_out that includes both SACKed
2132  * segments up to the highest received SACK block so far and holes in
2133  * between them.
2134  *
2135  * With reordering, holes may still be in flight, so RFC3517 recovery
2136  * uses pure sacked_out (total number of SACKed segments) even though
2137  * it violates the RFC that uses duplicate ACKs, often these are equal
2138  * but when e.g. out-of-window ACKs or packet duplication occurs,
2139  * they differ. Since neither occurs due to loss, TCP should really
2140  * ignore them.
2141  */
2142 static inline int tcp_dupack_heuristics(const struct tcp_sock *tp)
2143 {
2144         return tcp_is_fack(tp) ? tp->fackets_out : tp->sacked_out + 1;
2145 }
2146
2147 static bool tcp_pause_early_retransmit(struct sock *sk, int flag)
2148 {
2149         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2150         unsigned long delay;
2151
2152         /* Delay early retransmit and entering fast recovery for
2153          * max(RTT/4, 2msec) unless ack has ECE mark, no RTT samples
2154          * available, or RTO is scheduled to fire first.
2155          */
2156         if (sysctl_tcp_early_retrans < 2 || (flag & FLAG_ECE) || !tp->srtt)
2157                 return false;
2158
2159         delay = max_t(unsigned long, (tp->srtt >> 5), msecs_to_jiffies(2));
2160         if (!time_after(inet_csk(sk)->icsk_timeout, (jiffies + delay)))
2161                 return false;
2162
2163         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS, delay, TCP_RTO_MAX);
2164         tp->early_retrans_delayed = 1;
2165         return true;
2166 }
2167
2168 static inline int tcp_skb_timedout(const struct sock *sk,
2169                                    const struct sk_buff *skb)
2170 {
2171         return tcp_time_stamp - TCP_SKB_CB(skb)->when > inet_csk(sk)->icsk_rto;
2172 }
2173
2174 static inline int tcp_head_timedout(const struct sock *sk)
2175 {
2176         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2177
2178         return tp->packets_out &&
2179                tcp_skb_timedout(sk, tcp_write_queue_head(sk));
2180 }
2181
2182 /* Linux NewReno/SACK/FACK/ECN state machine.
2183  * --------------------------------------
2184  *
2185  * "Open"       Normal state, no dubious events, fast path.
2186  * "Disorder"   In all the respects it is "Open",
2187  *              but requires a bit more attention. It is entered when
2188  *              we see some SACKs or dupacks. It is split of "Open"
2189  *              mainly to move some processing from fast path to slow one.
2190  * "CWR"        CWND was reduced due to some Congestion Notification event.
2191  *              It can be ECN, ICMP source quench, local device congestion.
2192  * "Recovery"   CWND was reduced, we are fast-retransmitting.
2193  * "Loss"       CWND was reduced due to RTO timeout or SACK reneging.
2194  *
2195  * tcp_fastretrans_alert() is entered:
2196  * - each incoming ACK, if state is not "Open"
2197  * - when arrived ACK is unusual, namely:
2198  *      * SACK
2199  *      * Duplicate ACK.
2200  *      * ECN ECE.
2201  *
2202  * Counting packets in flight is pretty simple.
2203  *
2204  *      in_flight = packets_out - left_out + retrans_out
2205  *
2206  *      packets_out is SND.NXT-SND.UNA counted in packets.
2207  *
2208  *      retrans_out is number of retransmitted segments.
2209  *
2210  *      left_out is number of segments left network, but not ACKed yet.
2211  *
2212  *              left_out = sacked_out + lost_out
2213  *
2214  *     sacked_out: Packets, which arrived to receiver out of order
2215  *                 and hence not ACKed. With SACKs this number is simply
2216  *                 amount of SACKed data. Even without SACKs
2217  *                 it is easy to give pretty reliable estimate of this number,
2218  *                 counting duplicate ACKs.
2219  *
2220  *       lost_out: Packets lost by network. TCP has no explicit
2221  *                 "loss notification" feedback from network (for now).
2222  *                 It means that this number can be only _guessed_.
2223  *                 Actually, it is the heuristics to predict lossage that
2224  *                 distinguishes different algorithms.
2225  *
2226  *      F.e. after RTO, when all the queue is considered as lost,
2227  *      lost_out = packets_out and in_flight = retrans_out.
2228  *
2229  *              Essentially, we have now two algorithms counting
2230  *              lost packets.
2231  *
2232  *              FACK: It is the simplest heuristics. As soon as we decided
2233  *              that something is lost, we decide that _all_ not SACKed
2234  *              packets until the most forward SACK are lost. I.e.
2235  *              lost_out = fackets_out - sacked_out and left_out = fackets_out.
2236  *              It is absolutely correct estimate, if network does not reorder
2237  *              packets. And it loses any connection to reality when reordering
2238  *              takes place. We use FACK by default until reordering
2239  *              is suspected on the path to this destination.
2240  *
2241  *              NewReno: when Recovery is entered, we assume that one segment
2242  *              is lost (classic Reno). While we are in Recovery and
2243  *              a partial ACK arrives, we assume that one more packet
2244  *              is lost (NewReno). This heuristics are the same in NewReno
2245  *              and SACK.
2246  *
2247  *  Imagine, that's all! Forget about all this shamanism about CWND inflation
2248  *  deflation etc. CWND is real congestion window, never inflated, changes
2249  *  only according to classic VJ rules.
2250  *
2251  * Really tricky (and requiring careful tuning) part of algorithm
2252  * is hidden in functions tcp_time_to_recover() and tcp_xmit_retransmit_queue().
2253  * The first determines the moment _when_ we should reduce CWND and,
2254  * hence, slow down forward transmission. In fact, it determines the moment
2255  * when we decide that hole is caused by loss, rather than by a reorder.
2256  *
2257  * tcp_xmit_retransmit_queue() decides, _what_ we should retransmit to fill
2258  * holes, caused by lost packets.
2259  *
2260  * And the most logically complicated part of algorithm is undo
2261  * heuristics. We detect false retransmits due to both too early
2262  * fast retransmit (reordering) and underestimated RTO, analyzing
2263  * timestamps and D-SACKs. When we detect that some segments were
2264  * retransmitted by mistake and CWND reduction was wrong, we undo
2265  * window reduction and abort recovery phase. This logic is hidden
2266  * inside several functions named tcp_try_undo_<something>.
2267  */
2268
2269 /* This function decides, when we should leave Disordered state
2270  * and enter Recovery phase, reducing congestion window.
2271  *
2272  * Main question: may we further continue forward transmission
2273  * with the same cwnd?
2274  */
2275 static bool tcp_time_to_recover(struct sock *sk, int flag)
2276 {
2277         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2278         __u32 packets_out;
2279
2280         /* Do not perform any recovery during F-RTO algorithm */
2281         if (tp->frto_counter)
2282                 return false;
2283
2284         /* Trick#1: The loss is proven. */
2285         if (tp->lost_out)
2286                 return true;
2287
2288         /* Not-A-Trick#2 : Classic rule... */
2289         if (tcp_dupack_heuristics(tp) > tp->reordering)
2290                 return true;
2291
2292         /* Trick#3 : when we use RFC2988 timer restart, fast
2293          * retransmit can be triggered by timeout of queue head.
2294          */
2295         if (tcp_is_fack(tp) && tcp_head_timedout(sk))
2296                 return true;
2297
2298         /* Trick#4: It is still not OK... But will it be useful to delay
2299          * recovery more?
2300          */
2301         packets_out = tp->packets_out;
2302         if (packets_out <= tp->reordering &&
2303             tp->sacked_out >= max_t(__u32, packets_out/2, sysctl_tcp_reordering) &&
2304             !tcp_may_send_now(sk)) {
2305                 /* We have nothing to send. This connection is limited
2306                  * either by receiver window or by application.
2307                  */
2308                 return true;
2309         }
2310
2311         /* If a thin stream is detected, retransmit after first
2312          * received dupack. Employ only if SACK is supported in order
2313          * to avoid possible corner-case series of spurious retransmissions
2314          * Use only if there are no unsent data.
2315          */
2316         if ((tp->thin_dupack || sysctl_tcp_thin_dupack) &&
2317             tcp_stream_is_thin(tp) && tcp_dupack_heuristics(tp) > 1 &&
2318             tcp_is_sack(tp) && !tcp_send_head(sk))
2319                 return true;
2320
2321         /* Trick#6: TCP early retransmit, per RFC5827.  To avoid spurious
2322          * retransmissions due to small network reorderings, we implement
2323          * Mitigation A.3 in the RFC and delay the retransmission for a short
2324          * interval if appropriate.
2325          */
2326         if (tp->do_early_retrans && !tp->retrans_out && tp->sacked_out &&
2327             (tp->packets_out == (tp->sacked_out + 1) && tp->packets_out < 4) &&
2328             !tcp_may_send_now(sk))
2329                 return !tcp_pause_early_retransmit(sk, flag);
2330
2331         return false;
2332 }
2333
2334 /* New heuristics: it is possible only after we switched to restart timer
2335  * each time when something is ACKed. Hence, we can detect timed out packets
2336  * during fast retransmit without falling to slow start.
2337  *
2338  * Usefulness of this as is very questionable, since we should know which of
2339  * the segments is the next to timeout which is relatively expensive to find
2340  * in general case unless we add some data structure just for that. The
2341  * current approach certainly won't find the right one too often and when it
2342  * finally does find _something_ it usually marks large part of the window
2343  * right away (because a retransmission with a larger timestamp blocks the
2344  * loop from advancing). -ij
2345  */
2346 static void tcp_timeout_skbs(struct sock *sk)
2347 {
2348         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2349         struct sk_buff *skb;
2350
2351         if (!tcp_is_fack(tp) || !tcp_head_timedout(sk))
2352                 return;
2353
2354         skb = tp->scoreboard_skb_hint;
2355         if (tp->scoreboard_skb_hint == NULL)
2356                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2357
2358         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2359                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2360                         break;
2361                 if (!tcp_skb_timedout(sk, skb))
2362                         break;
2363
2364                 tcp_skb_mark_lost(tp, skb);
2365         }
2366
2367         tp->scoreboard_skb_hint = skb;
2368
2369         tcp_verify_left_out(tp);
2370 }
2371
2372 /* Detect loss in event "A" above by marking head of queue up as lost.
2373  * For FACK or non-SACK(Reno) senders, the first "packets" number of segments
2374  * are considered lost. For RFC3517 SACK, a segment is considered lost if it
2375  * has at least tp->reordering SACKed seqments above it; "packets" refers to
2376  * the maximum SACKed segments to pass before reaching this limit.
2377  */
2378 static void tcp_mark_head_lost(struct sock *sk, int packets, int mark_head)
2379 {
2380         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2381         struct sk_buff *skb;
2382         int cnt, oldcnt;
2383         int err;
2384         unsigned int mss;
2385         /* Use SACK to deduce losses of new sequences sent during recovery */
2386         const u32 loss_high = tcp_is_sack(tp) ?  tp->snd_nxt : tp->high_seq;
2387
2388         WARN_ON(packets > tp->packets_out);
2389         if (tp->lost_skb_hint) {
2390                 skb = tp->lost_skb_hint;
2391                 cnt = tp->lost_cnt_hint;
2392                 /* Head already handled? */
2393                 if (mark_head && skb != tcp_write_queue_head(sk))
2394                         return;
2395         } else {
2396                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2397                 cnt = 0;
2398         }
2399
2400         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2401                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2402                         break;
2403                 /* TODO: do this better */
2404                 /* this is not the most efficient way to do this... */
2405                 tp->lost_skb_hint = skb;
2406                 tp->lost_cnt_hint = cnt;
2407
2408                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, loss_high))
2409                         break;
2410
2411                 oldcnt = cnt;
2412                 if (tcp_is_fack(tp) || tcp_is_reno(tp) ||
2413                     (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
2414                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
2415
2416                 if (cnt > packets) {
2417                         if ((tcp_is_sack(tp) && !tcp_is_fack(tp)) ||
2418                             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) ||
2419                             (oldcnt >= packets))
2420                                 break;
2421
2422                         mss = skb_shinfo(skb)->gso_size;
2423                         err = tcp_fragment(sk, skb, (packets - oldcnt) * mss, mss);
2424                         if (err < 0)
2425                                 break;
2426                         cnt = packets;
2427                 }
2428
2429                 tcp_skb_mark_lost(tp, skb);
2430
2431                 if (mark_head)
2432                         break;
2433         }
2434         tcp_verify_left_out(tp);
2435 }
2436
2437 /* Account newly detected lost packet(s) */
2438
2439 static void tcp_update_scoreboard(struct sock *sk, int fast_rexmit)
2440 {
2441         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2442
2443         if (tcp_is_reno(tp)) {
2444                 tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2445         } else if (tcp_is_fack(tp)) {
2446                 int lost = tp->fackets_out - tp->reordering;
2447                 if (lost <= 0)
2448                         lost = 1;
2449                 tcp_mark_head_lost(sk, lost, 0);
2450         } else {
2451                 int sacked_upto = tp->sacked_out - tp->reordering;
2452                 if (sacked_upto >= 0)
2453                         tcp_mark_head_lost(sk, sacked_upto, 0);
2454                 else if (fast_rexmit)
2455                         tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2456         }
2457
2458         tcp_timeout_skbs(sk);
2459 }
2460
2461 /* CWND moderation, preventing bursts due to too big ACKs
2462  * in dubious situations.
2463  */
2464 static inline void tcp_moderate_cwnd(struct tcp_sock *tp)
2465 {
2466         tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd,
2467                            tcp_packets_in_flight(tp) + tcp_max_burst(tp));
2468         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2469 }
2470
2471 /* Nothing was retransmitted or returned timestamp is less
2472  * than timestamp of the first retransmission.
2473  */
2474 static inline bool tcp_packet_delayed(const struct tcp_sock *tp)
2475 {
2476         return !tp->retrans_stamp ||
2477                 (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2478                  before(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp));
2479 }
2480
2481 /* Undo procedures. */
2482
2483 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
2484 static void DBGUNDO(struct sock *sk, const char *msg)
2485 {
2486         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2487         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
2488
2489         if (sk->sk_family == AF_INET) {
2490                 pr_debug("Undo %s %pI4/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2491                          msg,
2492                          &inet->inet_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2493                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2494                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2495                          tp->packets_out);
2496         }
2497 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
2498         else if (sk->sk_family == AF_INET6) {
2499                 struct ipv6_pinfo *np = inet6_sk(sk);
2500                 pr_debug("Undo %s %pI6/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2501                          msg,
2502                          &np->daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2503                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2504                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2505                          tp->packets_out);
2506         }
2507 #endif
2508 }
2509 #else
2510 #define DBGUNDO(x...) do { } while (0)
2511 #endif
2512
2513 static void tcp_undo_cwr(struct sock *sk, const bool undo_ssthresh)
2514 {
2515         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2516
2517         if (tp->prior_ssthresh) {
2518                 const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2519
2520                 if (icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd)
2521                         tp->snd_cwnd = icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd(sk);
2522                 else
2523                         tp->snd_cwnd = max(tp->snd_cwnd, tp->snd_ssthresh << 1);
2524
2525                 if (undo_ssthresh && tp->prior_ssthresh > tp->snd_ssthresh) {
2526                         tp->snd_ssthresh = tp->prior_ssthresh;
2527                         TCP_ECN_withdraw_cwr(tp);
2528                 }
2529         } else {
2530                 tp->snd_cwnd = max(tp->snd_cwnd, tp->snd_ssthresh);
2531         }
2532         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2533 }
2534
2535 static inline bool tcp_may_undo(const struct tcp_sock *tp)
2536 {
2537         return tp->undo_marker && (!tp->undo_retrans || tcp_packet_delayed(tp));
2538 }
2539
2540 /* People celebrate: "We love our President!" */
2541 static bool tcp_try_undo_recovery(struct sock *sk)
2542 {
2543         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2544
2545         if (tcp_may_undo(tp)) {
2546                 int mib_idx;
2547
2548                 /* Happy end! We did not retransmit anything
2549                  * or our original transmission succeeded.
2550                  */
2551                 DBGUNDO(sk, inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss ? "loss" : "retrans");
2552                 tcp_undo_cwr(sk, true);
2553                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
2554                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO;
2555                 else
2556                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFULLUNDO;
2557
2558                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2559                 tp->undo_marker = 0;
2560         }
2561         if (tp->snd_una == tp->high_seq && tcp_is_reno(tp)) {
2562                 /* Hold old state until something *above* high_seq
2563                  * is ACKed. For Reno it is MUST to prevent false
2564                  * fast retransmits (RFC2582). SACK TCP is safe. */
2565                 tcp_moderate_cwnd(tp);
2566                 return true;
2567         }
2568         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2569         return false;
2570 }
2571
2572 /* Try to undo cwnd reduction, because D-SACKs acked all retransmitted data */
2573 static void tcp_try_undo_dsack(struct sock *sk)
2574 {
2575         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2576
2577         if (tp->undo_marker && !tp->undo_retrans) {
2578                 DBGUNDO(sk, "D-SACK");
2579                 tcp_undo_cwr(sk, true);
2580                 tp->undo_marker = 0;
2581                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKUNDO);
2582         }
2583 }
2584
2585 /* We can clear retrans_stamp when there are no retransmissions in the
2586  * window. It would seem that it is trivially available for us in
2587  * tp->retrans_out, however, that kind of assumptions doesn't consider
2588  * what will happen if errors occur when sending retransmission for the
2589  * second time. ...It could the that such segment has only
2590  * TCPCB_EVER_RETRANS set at the present time. It seems that checking
2591  * the head skb is enough except for some reneging corner cases that
2592  * are not worth the effort.
2593  *
2594  * Main reason for all this complexity is the fact that connection dying
2595  * time now depends on the validity of the retrans_stamp, in particular,
2596  * that successive retransmissions of a segment must not advance
2597  * retrans_stamp under any conditions.
2598  */
2599 static bool tcp_any_retrans_done(const struct sock *sk)
2600 {
2601         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2602         struct sk_buff *skb;
2603
2604         if (tp->retrans_out)
2605                 return true;
2606
2607         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2608         if (unlikely(skb && TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS))
2609                 return true;
2610
2611         return false;
2612 }
2613
2614 /* Undo during fast recovery after partial ACK. */
2615
2616 static int tcp_try_undo_partial(struct sock *sk, int acked)
2617 {
2618         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2619         /* Partial ACK arrived. Force Hoe's retransmit. */
2620         int failed = tcp_is_reno(tp) || (tcp_fackets_out(tp) > tp->reordering);
2621
2622         if (tcp_may_undo(tp)) {
2623                 /* Plain luck! Hole if filled with delayed
2624                  * packet, rather than with a retransmit.
2625                  */
2626                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2627                         tp->retrans_stamp = 0;
2628
2629                 tcp_update_reordering(sk, tcp_fackets_out(tp) + acked, 1);
2630
2631                 DBGUNDO(sk, "Hoe");
2632                 tcp_undo_cwr(sk, false);
2633                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPARTIALUNDO);
2634
2635                 /* So... Do not make Hoe's retransmit yet.
2636                  * If the first packet was delayed, the rest
2637                  * ones are most probably delayed as well.
2638                  */
2639                 failed = 0;
2640         }
2641         return failed;
2642 }
2643
2644 /* Undo during loss recovery after partial ACK. */
2645 static bool tcp_try_undo_loss(struct sock *sk)
2646 {
2647         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2648
2649         if (tcp_may_undo(tp)) {
2650                 struct sk_buff *skb;
2651                 tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2652                         if (skb == tcp_send_head(sk))
2653                                 break;
2654                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
2655                 }
2656
2657                 tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2658
2659                 DBGUNDO(sk, "partial loss");
2660                 tp->lost_out = 0;
2661                 tcp_undo_cwr(sk, true);
2662                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO);
2663                 inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2664                 tp->undo_marker = 0;
2665                 if (tcp_is_sack(tp))
2666                         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2667                 return true;
2668         }
2669         return false;
2670 }
2671
2672 /* The cwnd reduction in CWR and Recovery use the PRR algorithm
2673  * https://datatracker.ietf.org/doc/draft-ietf-tcpm-proportional-rate-reduction/
2674  * It computes the number of packets to send (sndcnt) based on packets newly
2675  * delivered:
2676  *   1) If the packets in flight is larger than ssthresh, PRR spreads the
2677  *      cwnd reductions across a full RTT.
2678  *   2) If packets in flight is lower than ssthresh (such as due to excess
2679  *      losses and/or application stalls), do not perform any further cwnd
2680  *      reductions, but instead slow start up to ssthresh.
2681  */
2682 static void tcp_init_cwnd_reduction(struct sock *sk, const bool set_ssthresh)
2683 {
2684         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2685
2686         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2687         tp->bytes_acked = 0;
2688         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2689         tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
2690         tp->prr_delivered = 0;
2691         tp->prr_out = 0;
2692         if (set_ssthresh)
2693                 tp->snd_ssthresh = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2694         TCP_ECN_queue_cwr(tp);
2695 }
2696
2697 static void tcp_cwnd_reduction(struct sock *sk, int newly_acked_sacked,
2698                                int fast_rexmit)
2699 {
2700         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2701         int sndcnt = 0;
2702         int delta = tp->snd_ssthresh - tcp_packets_in_flight(tp);
2703
2704         tp->prr_delivered += newly_acked_sacked;
2705         if (tcp_packets_in_flight(tp) > tp->snd_ssthresh) {
2706                 u64 dividend = (u64)tp->snd_ssthresh * tp->prr_delivered +
2707                                tp->prior_cwnd - 1;
2708                 sndcnt = div_u64(dividend, tp->prior_cwnd) - tp->prr_out;
2709         } else {
2710                 sndcnt = min_t(int, delta,
2711                                max_t(int, tp->prr_delivered - tp->prr_out,
2712                                      newly_acked_sacked) + 1);
2713         }
2714
2715         sndcnt = max(sndcnt, (fast_rexmit ? 1 : 0));
2716         tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + sndcnt;
2717 }
2718
2719 static inline void tcp_end_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2720 {
2721         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2722
2723         /* Reset cwnd to ssthresh in CWR or Recovery (unless it's undone) */
2724         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_CWR ||
2725             (tp->undo_marker && tp->snd_ssthresh < TCP_INFINITE_SSTHRESH)) {
2726                 tp->snd_cwnd = tp->snd_ssthresh;
2727                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2728         }
2729         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_COMPLETE_CWR);
2730 }
2731
2732 /* Enter CWR state. Disable cwnd undo since congestion is proven with ECN */
2733 void tcp_enter_cwr(struct sock *sk, const int set_ssthresh)
2734 {
2735         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2736
2737         tp->prior_ssthresh = 0;
2738         tp->bytes_acked = 0;
2739         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
2740                 tp->undo_marker = 0;
2741                 tcp_init_cwnd_reduction(sk, set_ssthresh);
2742                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
2743         }
2744 }
2745
2746 static void tcp_try_keep_open(struct sock *sk)
2747 {
2748         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2749         int state = TCP_CA_Open;
2750
2751         if (tcp_left_out(tp) || tcp_any_retrans_done(sk))
2752                 state = TCP_CA_Disorder;
2753
2754         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != state) {
2755                 tcp_set_ca_state(sk, state);
2756                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2757         }
2758 }
2759
2760 static void tcp_try_to_open(struct sock *sk, int flag, int newly_acked_sacked)
2761 {
2762         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2763
2764         tcp_verify_left_out(tp);
2765
2766         if (!tp->frto_counter && !tcp_any_retrans_done(sk))
2767                 tp->retrans_stamp = 0;
2768
2769         if (flag & FLAG_ECE)
2770                 tcp_enter_cwr(sk, 1);
2771
2772         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR) {
2773                 tcp_try_keep_open(sk);
2774                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
2775                         tcp_moderate_cwnd(tp);
2776         } else {
2777                 tcp_cwnd_reduction(sk, newly_acked_sacked, 0);
2778         }
2779 }
2780
2781 static void tcp_mtup_probe_failed(struct sock *sk)
2782 {
2783         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2784
2785         icsk->icsk_mtup.search_high = icsk->icsk_mtup.probe_size - 1;
2786         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2787 }
2788
2789 static void tcp_mtup_probe_success(struct sock *sk)
2790 {
2791         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2792         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2793
2794         /* FIXME: breaks with very large cwnd */
2795         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2796         tp->snd_cwnd = tp->snd_cwnd *
2797                        tcp_mss_to_mtu(sk, tp->mss_cache) /
2798                        icsk->icsk_mtup.probe_size;
2799         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2800         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2801         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2802
2803         icsk->icsk_mtup.search_low = icsk->icsk_mtup.probe_size;
2804         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2805         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
2806 }
2807
2808 /* Do a simple retransmit without using the backoff mechanisms in
2809  * tcp_timer. This is used for path mtu discovery.
2810  * The socket is already locked here.
2811  */
2812 void tcp_simple_retransmit(struct sock *sk)
2813 {
2814         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2815         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2816         struct sk_buff *skb;
2817         unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
2818         u32 prior_lost = tp->lost_out;
2819
2820         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2821                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2822                         break;
2823                 if (tcp_skb_seglen(skb) > mss &&
2824                     !(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
2825                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2826                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
2827                                 tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
2828                         }
2829                         tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(tp, skb);
2830                 }
2831         }
2832
2833         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2834
2835         if (prior_lost == tp->lost_out)
2836                 return;
2837
2838         if (tcp_is_reno(tp))
2839                 tcp_limit_reno_sacked(tp);
2840
2841         tcp_verify_left_out(tp);
2842
2843         /* Don't muck with the congestion window here.
2844          * Reason is that we do not increase amount of _data_
2845          * in network, but units changed and effective
2846          * cwnd/ssthresh really reduced now.
2847          */
2848         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) {
2849                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2850                 tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2851                 tp->prior_ssthresh = 0;
2852                 tp->undo_marker = 0;
2853                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2854         }
2855         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2856 }
2857 EXPORT_SYMBOL(tcp_simple_retransmit);
2858
2859 static void tcp_enter_recovery(struct sock *sk, bool ece_ack)
2860 {
2861         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2862         int mib_idx;
2863
2864         if (tcp_is_reno(tp))
2865                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENORECOVERY;
2866         else
2867                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKRECOVERY;
2868
2869         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2870
2871         tp->prior_ssthresh = 0;
2872         tp->undo_marker = tp->snd_una;
2873         tp->undo_retrans = tp->retrans_out;
2874
2875         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
2876                 if (!ece_ack)
2877                         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2878                 tcp_init_cwnd_reduction(sk, true);
2879         }
2880         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Recovery);
2881 }
2882
2883 /* Process an event, which can update packets-in-flight not trivially.
2884  * Main goal of this function is to calculate new estimate for left_out,
2885  * taking into account both packets sitting in receiver's buffer and
2886  * packets lost by network.
2887  *
2888  * Besides that it does CWND reduction, when packet loss is detected
2889  * and changes state of machine.
2890  *
2891  * It does _not_ decide what to send, it is made in function
2892  * tcp_xmit_retransmit_queue().
2893  */
2894 static void tcp_fastretrans_alert(struct sock *sk, int pkts_acked,
2895                                   int prior_sacked, bool is_dupack,
2896                                   int flag)
2897 {
2898         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2899         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2900         int do_lost = is_dupack || ((flag & FLAG_DATA_SACKED) &&
2901                                     (tcp_fackets_out(tp) > tp->reordering));
2902         int newly_acked_sacked = 0;
2903         int fast_rexmit = 0;
2904
2905         if (WARN_ON(!tp->packets_out && tp->sacked_out))
2906                 tp->sacked_out = 0;
2907         if (WARN_ON(!tp->sacked_out && tp->fackets_out))
2908                 tp->fackets_out = 0;
2909
2910         /* Now state machine starts.
2911          * A. ECE, hence prohibit cwnd undoing, the reduction is required. */
2912         if (flag & FLAG_ECE)
2913                 tp->prior_ssthresh = 0;
2914
2915         /* B. In all the states check for reneging SACKs. */
2916         if (tcp_check_sack_reneging(sk, flag))
2917                 return;
2918
2919         /* C. Check consistency of the current state. */
2920         tcp_verify_left_out(tp);
2921
2922         /* D. Check state exit conditions. State can be terminated
2923          *    when high_seq is ACKed. */
2924         if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open) {
2925                 WARN_ON(tp->retrans_out != 0);
2926                 tp->retrans_stamp = 0;
2927         } else if (!before(tp->snd_una, tp->high_seq)) {
2928                 switch (icsk->icsk_ca_state) {
2929                 case TCP_CA_Loss:
2930                         icsk->icsk_retransmits = 0;
2931                         if (tcp_try_undo_recovery(sk))
2932                                 return;
2933                         break;
2934
2935                 case TCP_CA_CWR:
2936                         /* CWR is to be held something *above* high_seq
2937                          * is ACKed for CWR bit to reach receiver. */
2938                         if (tp->snd_una != tp->high_seq) {
2939                                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2940                                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2941                         }
2942                         break;
2943
2944                 case TCP_CA_Recovery:
2945                         if (tcp_is_reno(tp))
2946                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2947                         if (tcp_try_undo_recovery(sk))
2948                                 return;
2949                         tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2950                         break;
2951                 }
2952         }
2953
2954         /* E. Process state. */
2955         switch (icsk->icsk_ca_state) {
2956         case TCP_CA_Recovery:
2957                 if (!(flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) {
2958                         if (tcp_is_reno(tp) && is_dupack)
2959                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2960                 } else
2961                         do_lost = tcp_try_undo_partial(sk, pkts_acked);
2962                 newly_acked_sacked = pkts_acked + tp->sacked_out - prior_sacked;
2963                 break;
2964         case TCP_CA_Loss:
2965                 if (flag & FLAG_DATA_ACKED)
2966                         icsk->icsk_retransmits = 0;
2967                 if (tcp_is_reno(tp) && flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2968                         tcp_reset_reno_sack(tp);
2969                 if (!tcp_try_undo_loss(sk)) {
2970                         tcp_moderate_cwnd(tp);
2971                         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2972                         return;
2973                 }
2974                 if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
2975                         return;
2976                 /* Loss is undone; fall through to processing in Open state. */
2977         default:
2978                 if (tcp_is_reno(tp)) {
2979                         if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2980                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2981                         if (is_dupack)
2982                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2983                 }
2984                 newly_acked_sacked = pkts_acked + tp->sacked_out - prior_sacked;
2985
2986                 if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder)
2987                         tcp_try_undo_dsack(sk);
2988
2989                 if (!tcp_time_to_recover(sk, flag)) {
2990                         tcp_try_to_open(sk, flag, newly_acked_sacked);
2991                         return;
2992                 }
2993
2994                 /* MTU probe failure: don't reduce cwnd */
2995                 if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR &&
2996                     icsk->icsk_mtup.probe_size &&
2997                     tp->snd_una == tp->mtu_probe.probe_seq_start) {
2998                         tcp_mtup_probe_failed(sk);
2999                         /* Restores the reduction we did in tcp_mtup_probe() */
3000                         tp->snd_cwnd++;
3001                         tcp_simple_retransmit(sk);
3002                         return;
3003                 }
3004
3005                 /* Otherwise enter Recovery state */
3006                 tcp_enter_recovery(sk, (flag & FLAG_ECE));
3007                 fast_rexmit = 1;
3008         }
3009
3010         if (do_lost || (tcp_is_fack(tp) && tcp_head_timedout(sk)))
3011                 tcp_update_scoreboard(sk, fast_rexmit);
3012         tcp_cwnd_reduction(sk, newly_acked_sacked, fast_rexmit);
3013         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3014 }
3015
3016 void tcp_valid_rtt_meas(struct sock *sk, u32 seq_rtt)
3017 {
3018         tcp_rtt_estimator(sk, seq_rtt);
3019         tcp_set_rto(sk);
3020         inet_csk(sk)->icsk_backoff = 0;
3021 }
3022 EXPORT_SYMBOL(tcp_valid_rtt_meas);
3023
3024 /* Read draft-ietf-tcplw-high-performance before mucking
3025  * with this code. (Supersedes RFC1323)
3026  */
3027 static void tcp_ack_saw_tstamp(struct sock *sk, int flag)
3028 {
3029         /* RTTM Rule: A TSecr value received in a segment is used to
3030          * update the averaged RTT measurement only if the segment
3031          * acknowledges some new data, i.e., only if it advances the
3032          * left edge of the send window.
3033          *
3034          * See draft-ietf-tcplw-high-performance-00, section 3.3.
3035          * 1998/04/10 Andrey V. Savochkin <saw@msu.ru>
3036          *
3037          * Changed: reset backoff as soon as we see the first valid sample.
3038          * If we do not, we get strongly overestimated rto. With timestamps
3039          * samples are accepted even from very old segments: f.e., when rtt=1
3040          * increases to 8, we retransmit 5 times and after 8 seconds delayed
3041          * answer arrives rto becomes 120 seconds! If at least one of segments
3042          * in window is lost... Voila.                          --ANK (010210)
3043          */
3044         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3045
3046         tcp_valid_rtt_meas(sk, tcp_time_stamp - tp->rx_opt.rcv_tsecr);
3047 }
3048
3049 static void tcp_ack_no_tstamp(struct sock *sk, u32 seq_rtt, int flag)
3050 {
3051         /* We don't have a timestamp. Can only use
3052          * packets that are not retransmitted to determine
3053          * rtt estimates. Also, we must not reset the
3054          * backoff for rto until we get a non-retransmitted
3055          * packet. This allows us to deal with a situation
3056          * where the network delay has increased suddenly.
3057          * I.e. Karn's algorithm. (SIGCOMM '87, p5.)
3058          */
3059
3060         if (flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)
3061                 return;
3062
3063         tcp_valid_rtt_meas(sk, seq_rtt);
3064 }
3065
3066 static inline void tcp_ack_update_rtt(struct sock *sk, const int flag,
3067                                       const s32 seq_rtt)
3068 {
3069         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3070         /* Note that peer MAY send zero echo. In this case it is ignored. (rfc1323) */
3071         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
3072                 tcp_ack_saw_tstamp(sk, flag);
3073         else if (seq_rtt >= 0)
3074                 tcp_ack_no_tstamp(sk, seq_rtt, flag);
3075 }
3076
3077 static void tcp_cong_avoid(struct sock *sk, u32 ack, u32 in_flight)
3078 {
3079         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3080         icsk->icsk_ca_ops->cong_avoid(sk, ack, in_flight);
3081         tcp_sk(sk)->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
3082 }
3083
3084 /* Restart timer after forward progress on connection.
3085  * RFC2988 recommends to restart timer to now+rto.
3086  */
3087 void tcp_rearm_rto(struct sock *sk)
3088 {
3089         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3090
3091         /* If the retrans timer is currently being used by Fast Open
3092          * for SYN-ACK retrans purpose, stay put.
3093          */
3094         if (tp->fastopen_rsk)
3095                 return;
3096
3097         if (!tp->packets_out) {
3098                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS);
3099         } else {
3100                 u32 rto = inet_csk(sk)->icsk_rto;
3101                 /* Offset the time elapsed after installing regular RTO */
3102                 if (tp->early_retrans_delayed) {
3103                         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_head(sk);
3104                         const u32 rto_time_stamp = TCP_SKB_CB(skb)->when + rto;
3105                         s32 delta = (s32)(rto_time_stamp - tcp_time_stamp);
3106                         /* delta may not be positive if the socket is locked
3107                          * when the delayed ER timer fires and is rescheduled.
3108                          */
3109                         if (delta > 0)
3110                                 rto = delta;
3111                 }
3112                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS, rto,
3113                                           TCP_RTO_MAX);
3114         }
3115         tp->early_retrans_delayed = 0;
3116 }
3117
3118 /* This function is called when the delayed ER timer fires. TCP enters
3119  * fast recovery and performs fast-retransmit.
3120  */
3121 void tcp_resume_early_retransmit(struct sock *sk)
3122 {
3123         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3124
3125         tcp_rearm_rto(sk);
3126
3127         /* Stop if ER is disabled after the delayed ER timer is scheduled */
3128         if (!tp->do_early_retrans)
3129                 return;
3130
3131         tcp_enter_recovery(sk, false);
3132         tcp_update_scoreboard(sk, 1);
3133         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3134 }
3135
3136 /* If we get here, the whole TSO packet has not been acked. */
3137 static u32 tcp_tso_acked(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3138 {
3139         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3140         u32 packets_acked;
3141
3142         BUG_ON(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una));
3143
3144         packets_acked = tcp_skb_pcount(skb);
3145         if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3146                 return 0;
3147         packets_acked -= tcp_skb_pcount(skb);
3148
3149         if (packets_acked) {
3150                 BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) == 0);
3151                 BUG_ON(!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq));
3152         }
3153
3154         return packets_acked;
3155 }
3156
3157 /* Remove acknowledged frames from the retransmission queue. If our packet
3158  * is before the ack sequence we can discard it as it's confirmed to have
3159  * arrived at the other end.
3160  */
3161 static int tcp_clean_rtx_queue(struct sock *sk, int prior_fackets,
3162                                u32 prior_snd_una)
3163 {
3164         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3165         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3166         struct sk_buff *skb;
3167         u32 now = tcp_time_stamp;
3168         int fully_acked = true;
3169         int flag = 0;
3170         u32 pkts_acked = 0;
3171         u32 reord = tp->packets_out;
3172         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
3173         s32 seq_rtt = -1;
3174         s32 ca_seq_rtt = -1;
3175         ktime_t last_ackt = net_invalid_timestamp();
3176
3177         while ((skb = tcp_write_queue_head(sk)) && skb != tcp_send_head(sk)) {
3178                 struct tcp_skb_cb *scb = TCP_SKB_CB(skb);
3179                 u32 acked_pcount;
3180                 u8 sacked = scb->sacked;
3181
3182                 /* Determine how many packets and what bytes were acked, tso and else */
3183                 if (after(scb->end_seq, tp->snd_una)) {
3184                         if (tcp_skb_pcount(skb) == 1 ||
3185                             !after(tp->snd_una, scb->seq))
3186                                 break;
3187
3188                         acked_pcount = tcp_tso_acked(sk, skb);
3189                         if (!acked_pcount)
3190                                 break;
3191
3192                         fully_acked = false;
3193                 } else {
3194                         acked_pcount = tcp_skb_pcount(skb);
3195                 }
3196
3197                 if (sacked & TCPCB_RETRANS) {
3198                         if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
3199                                 tp->retrans_out -= acked_pcount;
3200                         flag |= FLAG_RETRANS_DATA_ACKED;
3201                         ca_seq_rtt = -1;
3202                         seq_rtt = -1;
3203                         if ((flag & FLAG_DATA_ACKED) || (acked_pcount > 1))
3204                                 flag |= FLAG_NONHEAD_RETRANS_ACKED;
3205                 } else {
3206                         ca_seq_rtt = now - scb->when;
3207                         last_ackt = skb->tstamp;
3208                         if (seq_rtt < 0) {
3209                                 seq_rtt = ca_seq_rtt;
3210                         }
3211                         if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
3212                                 reord = min(pkts_acked, reord);
3213                 }
3214
3215                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
3216                         tp->sacked_out -= acked_pcount;
3217                 if (sacked & TCPCB_LOST)
3218                         tp->lost_out -= acked_pcount;
3219
3220                 tp->packets_out -= acked_pcount;
3221                 pkts_acked += acked_pcount;
3222
3223                 /* Initial outgoing SYN's get put onto the write_queue
3224                  * just like anything else we transmit.  It is not
3225                  * true data, and if we misinform our callers that
3226                  * this ACK acks real data, we will erroneously exit
3227                  * connection startup slow start one packet too
3228                  * quickly.  This is severely frowned upon behavior.
3229                  */
3230                 if (!(scb->tcp_flags & TCPHDR_SYN)) {
3231                         flag |= FLAG_DATA_ACKED;
3232                 } else {
3233                         flag |= FLAG_SYN_ACKED;
3234                         tp->retrans_stamp = 0;
3235                 }
3236
3237                 if (!fully_acked)
3238                         break;
3239
3240                 tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
3241                 sk_wmem_free_skb(sk, skb);
3242                 tp->scoreboard_skb_hint = NULL;
3243                 if (skb == tp->retransmit_skb_hint)
3244                         tp->retransmit_skb_hint = NULL;
3245                 if (skb == tp->lost_skb_hint)
3246                         tp->lost_skb_hint = NULL;
3247         }
3248
3249         if (likely(between(tp->snd_up, prior_snd_una, tp->snd_una)))
3250                 tp->snd_up = tp->snd_una;
3251
3252         if (skb && (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
3253                 flag |= FLAG_SACK_RENEGING;
3254
3255         if (flag & FLAG_ACKED) {
3256                 const struct tcp_congestion_ops *ca_ops
3257                         = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
3258
3259                 if (unlikely(icsk->icsk_mtup.probe_size &&
3260                              !after(tp->mtu_probe.probe_seq_end, tp->snd_una))) {
3261                         tcp_mtup_probe_success(sk);
3262                 }
3263
3264                 tcp_ack_update_rtt(sk, flag, seq_rtt);
3265                 tcp_rearm_rto(sk);
3266
3267                 if (tcp_is_reno(tp)) {
3268                         tcp_remove_reno_sacks(sk, pkts_acked);
3269                 } else {
3270                         int delta;
3271
3272                         /* Non-retransmitted hole got filled? That's reordering */
3273                         if (reord < prior_fackets)
3274                                 tcp_update_reordering(sk, tp->fackets_out - reord, 0);
3275
3276                         delta = tcp_is_fack(tp) ? pkts_acked :
3277                                                   prior_sacked - tp->sacked_out;
3278                         tp->lost_cnt_hint -= min(tp->lost_cnt_hint, delta);
3279                 }
3280
3281                 tp->fackets_out -= min(pkts_acked, tp->fackets_out);
3282
3283                 if (ca_ops->pkts_acked) {
3284                         s32 rtt_us = -1;
3285
3286                         /* Is the ACK triggering packet unambiguous? */
3287                         if (!(flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)) {
3288                                 /* High resolution needed and available? */
3289                                 if (ca_ops->flags & TCP_CONG_RTT_STAMP &&
3290                                     !ktime_equal(last_ackt,
3291                                                  net_invalid_timestamp()))
3292                                         rtt_us = ktime_us_delta(ktime_get_real(),
3293                                                                 last_ackt);
3294                                 else if (ca_seq_rtt >= 0)
3295                                         rtt_us = jiffies_to_usecs(ca_seq_rtt);
3296                         }
3297
3298                         ca_ops->pkts_acked(sk, pkts_acked, rtt_us);
3299                 }
3300         }
3301
3302 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
3303         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
3304         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
3305         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
3306         if (!tp->packets_out && tcp_is_sack(tp)) {
3307                 icsk = inet_csk(sk);
3308                 if (tp->lost_out) {
3309                         pr_debug("Leak l=%u %d\n",
3310                                  tp->lost_out, icsk->icsk_ca_state);
3311                         tp->lost_out = 0;
3312                 }
3313                 if (tp->sacked_out) {
3314                         pr_debug("Leak s=%u %d\n",
3315                                  tp->sacked_out, icsk->icsk_ca_state);
3316                         tp->sacked_out = 0;
3317                 }
3318                 if (tp->retrans_out) {
3319                         pr_debug("Leak r=%u %d\n",
3320                                  tp->retrans_out, icsk->icsk_ca_state);
3321                         tp->retrans_out = 0;
3322                 }
3323         }
3324 #endif
3325         return flag;
3326 }
3327
3328 static void tcp_ack_probe(struct sock *sk)
3329 {
3330         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3331         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3332
3333         /* Was it a usable window open? */
3334
3335         if (!after(TCP_SKB_CB(tcp_send_head(sk))->end_seq, tcp_wnd_end(tp))) {
3336                 icsk->icsk_backoff = 0;
3337                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0);
3338                 /* Socket must be waked up by subsequent tcp_data_snd_check().
3339                  * This function is not for random using!
3340                  */
3341         } else {
3342                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_PROBE0,
3343                                           min(icsk->icsk_rto << icsk->icsk_backoff, TCP_RTO_MAX),
3344                                           TCP_RTO_MAX);
3345         }
3346 }
3347
3348 static inline bool tcp_ack_is_dubious(const struct sock *sk, const int flag)
3349 {
3350         return !(flag & FLAG_NOT_DUP) || (flag & FLAG_CA_ALERT) ||
3351                 inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Open;
3352 }
3353
3354 static inline bool tcp_may_raise_cwnd(const struct sock *sk, const int flag)
3355 {
3356         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3357         return (!(flag & FLAG_ECE) || tp->snd_cwnd < tp->snd_ssthresh) &&
3358                 !tcp_in_cwnd_reduction(sk);
3359 }
3360
3361 /* Check that window update is acceptable.
3362  * The function assumes that snd_una<=ack<=snd_next.
3363  */
3364 static inline bool tcp_may_update_window(const struct tcp_sock *tp,
3365                                         const u32 ack, const u32 ack_seq,
3366                                         const u32 nwin)
3367 {
3368         return  after(ack, tp->snd_una) ||
3369                 after(ack_seq, tp->snd_wl1) ||
3370                 (ack_seq == tp->snd_wl1 && nwin > tp->snd_wnd);
3371 }
3372
3373 /* Update our send window.
3374  *
3375  * Window update algorithm, described in RFC793/RFC1122 (used in linux-2.2
3376  * and in FreeBSD. NetBSD's one is even worse.) is wrong.
3377  */
3378 static int tcp_ack_update_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, u32 ack,
3379                                  u32 ack_seq)
3380 {
3381         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3382         int flag = 0;
3383         u32 nwin = ntohs(tcp_hdr(skb)->window);
3384
3385         if (likely(!tcp_hdr(skb)->syn))
3386                 nwin <<= tp->rx_opt.snd_wscale;
3387
3388         if (tcp_may_update_window(tp, ack, ack_seq, nwin)) {
3389                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3390                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3391
3392                 if (tp->snd_wnd != nwin) {
3393                         tp->snd_wnd = nwin;
3394
3395                         /* Note, it is the only place, where
3396                          * fast path is recovered for sending TCP.
3397                          */
3398                         tp->pred_flags = 0;
3399                         tcp_fast_path_check(sk);
3400
3401                         if (nwin > tp->max_window) {
3402                                 tp->max_window = nwin;
3403                                 tcp_sync_mss(sk, inet_csk(sk)->icsk_pmtu_cookie);
3404                         }
3405                 }
3406         }
3407
3408         tp->snd_una = ack;
3409
3410         return flag;
3411 }
3412
3413 /* A very conservative spurious RTO response algorithm: reduce cwnd and
3414  * continue in congestion avoidance.
3415  */
3416 static void tcp_conservative_spur_to_response(struct tcp_sock *tp)
3417 {
3418         tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd, tp->snd_ssthresh);
3419         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
3420         tp->bytes_acked = 0;
3421         TCP_ECN_queue_cwr(tp);
3422         tcp_moderate_cwnd(tp);
3423 }
3424
3425 /* A conservative spurious RTO response algorithm: reduce cwnd using
3426  * PRR and continue in congestion avoidance.
3427  */
3428 static void tcp_cwr_spur_to_response(struct sock *sk)
3429 {
3430         tcp_enter_cwr(sk, 0);
3431 }
3432
3433 static void tcp_undo_spur_to_response(struct sock *sk, int flag)
3434 {
3435         if (flag & FLAG_ECE)
3436                 tcp_cwr_spur_to_response(sk);
3437         else
3438                 tcp_undo_cwr(sk, true);
3439 }
3440
3441 /* F-RTO spurious RTO detection algorithm (RFC4138)
3442  *
3443  * F-RTO affects during two new ACKs following RTO (well, almost, see inline
3444  * comments). State (ACK number) is kept in frto_counter. When ACK advances
3445  * window (but not to or beyond highest sequence sent before RTO):
3446  *   On First ACK,  send two new segments out.
3447  *   On Second ACK, RTO was likely spurious. Do spurious response (response
3448  *                  algorithm is not part of the F-RTO detection algorithm
3449  *                  given in RFC4138 but can be selected separately).
3450  * Otherwise (basically on duplicate ACK), RTO was (likely) caused by a loss
3451  * and TCP falls back to conventional RTO recovery. F-RTO allows overriding
3452  * of Nagle, this is done using frto_counter states 2 and 3, when a new data
3453  * segment of any size sent during F-RTO, state 2 is upgraded to 3.
3454  *
3455  * Rationale: if the RTO was spurious, new ACKs should arrive from the
3456  * original window even after we transmit two new data segments.
3457  *
3458  * SACK version:
3459  *   on first step, wait until first cumulative ACK arrives, then move to
3460  *   the second step. In second step, the next ACK decides.
3461  *
3462  * F-RTO is implemented (mainly) in four functions:
3463  *   - tcp_use_frto() is used to determine if TCP is can use F-RTO
3464  *   - tcp_enter_frto() prepares TCP state on RTO if F-RTO is used, it is
3465  *     called when tcp_use_frto() showed green light
3466  *   - tcp_process_frto() handles incoming ACKs during F-RTO algorithm
3467  *   - tcp_enter_frto_loss() is called if there is not enough evidence
3468  *     to prove that the RTO is indeed spurious. It transfers the control
3469  *     from F-RTO to the conventional RTO recovery
3470  */
3471 static bool tcp_process_frto(struct sock *sk, int flag)
3472 {
3473         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3474
3475         tcp_verify_left_out(tp);
3476
3477         /* Duplicate the behavior from Loss state (fastretrans_alert) */
3478         if (flag & FLAG_DATA_ACKED)
3479                 inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
3480
3481         if ((flag & FLAG_NONHEAD_RETRANS_ACKED) ||
3482             ((tp->frto_counter >= 2) && (flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)))
3483                 tp->undo_marker = 0;
3484
3485         if (!before(tp->snd_una, tp->frto_highmark) ||
3486             !tcp_packets_in_flight(tp)) {
3487                 tcp_enter_frto_loss(sk, (tp->frto_counter == 1 ? 2 : 3), flag);
3488                 return true;
3489         }
3490
3491         if (!tcp_is_sackfrto(tp)) {
3492                 /* RFC4138 shortcoming in step 2; should also have case c):
3493                  * ACK isn't duplicate nor advances window, e.g., opposite dir
3494                  * data, winupdate
3495                  */
3496                 if (!(flag & FLAG_ANY_PROGRESS) && (flag & FLAG_NOT_DUP))
3497                         return true;
3498
3499                 if (!(flag & FLAG_DATA_ACKED)) {
3500                         tcp_enter_frto_loss(sk, (tp->frto_counter == 1 ? 0 : 3),
3501                                             flag);
3502                         return true;
3503                 }
3504         } else {
3505                 if (!(flag & FLAG_DATA_ACKED) && (tp->frto_counter == 1)) {
3506                         /* Prevent sending of new data. */
3507                         tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd,
3508                                            tcp_packets_in_flight(tp));
3509                         return true;
3510                 }
3511
3512                 if ((tp->frto_counter >= 2) &&
3513                     (!(flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS) ||
3514                      ((flag & FLAG_DATA_SACKED) &&
3515                       !(flag & FLAG_ONLY_ORIG_SACKED)))) {
3516                         /* RFC4138 shortcoming (see comment above) */
3517                         if (!(flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS) &&
3518                             (flag & FLAG_NOT_DUP))
3519                                 return true;
3520
3521                         tcp_enter_frto_loss(sk, 3, flag);
3522                         return true;
3523                 }
3524         }
3525
3526         if (tp->frto_counter == 1) {
3527                 /* tcp_may_send_now needs to see updated state */
3528                 tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + 2;
3529                 tp->frto_counter = 2;
3530
3531                 if (!tcp_may_send_now(sk))
3532                         tcp_enter_frto_loss(sk, 2, flag);
3533
3534                 return true;
3535         } else {
3536                 switch (sysctl_tcp_frto_response) {
3537                 case 2:
3538                         tcp_undo_spur_to_response(sk, flag);
3539                         break;
3540                 case 1:
3541                         tcp_conservative_spur_to_response(tp);
3542                         break;
3543                 default:
3544                         tcp_cwr_spur_to_response(sk);
3545                         break;
3546                 }
3547                 tp->frto_counter = 0;
3548                 tp->undo_marker = 0;
3549                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSPURIOUSRTOS);
3550         }
3551         return false;
3552 }
3553
3554 /* RFC 5961 7 [ACK Throttling] */
3555 static void tcp_send_challenge_ack(struct sock *sk)
3556 {
3557         /* unprotected vars, we dont care of overwrites */
3558         static u32 challenge_timestamp;
3559         static unsigned int challenge_count;
3560         u32 now = jiffies / HZ;
3561
3562         if (now != challenge_timestamp) {
3563                 challenge_timestamp = now;
3564                 challenge_count = 0;
3565         }
3566         if (++challenge_count <= sysctl_tcp_challenge_ack_limit) {
3567                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPCHALLENGEACK);
3568                 tcp_send_ack(sk);
3569         }
3570 }
3571
3572 /* This routine deals with incoming acks, but not outgoing ones. */
3573 static int tcp_ack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, int flag)
3574 {
3575         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3576         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3577         u32 prior_snd_una = tp->snd_una;
3578         u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3579         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3580         bool is_dupack = false;
3581         u32 prior_in_flight;
3582         u32 prior_fackets;
3583         int prior_packets;
3584         int prior_sacked = tp->sacked_out;
3585         int pkts_acked = 0;
3586         bool frto_cwnd = false;
3587
3588         /* If the ack is older than previous acks
3589          * then we can probably ignore it.
3590          */
3591         if (before(ack, prior_snd_una)) {
3592                 /* RFC 5961 5.2 [Blind Data Injection Attack].[Mitigation] */
3593                 if (before(ack, prior_snd_una - tp->max_window)) {
3594                         tcp_send_challenge_ack(sk);
3595                         return -1;
3596                 }
3597                 goto old_ack;
3598         }
3599
3600         /* If the ack includes data we haven't sent yet, discard
3601          * this segment (RFC793 Section 3.9).
3602          */
3603         if (after(ack, tp->snd_nxt))
3604                 goto invalid_ack;
3605
3606         if (tp->early_retrans_delayed)
3607                 tcp_rearm_rto(sk);
3608
3609         if (after(ack, prior_snd_una))
3610                 flag |= FLAG_SND_UNA_ADVANCED;
3611
3612         if (sysctl_tcp_abc) {
3613                 if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR)
3614                         tp->bytes_acked += ack - prior_snd_una;
3615                 else if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
3616                         /* we assume just one segment left network */
3617                         tp->bytes_acked += min(ack - prior_snd_una,
3618                                                tp->mss_cache);
3619         }
3620
3621         prior_fackets = tp->fackets_out;
3622         prior_in_flight = tcp_packets_in_flight(tp);
3623
3624         if (!(flag & FLAG_SLOWPATH) && after(ack, prior_snd_una)) {
3625                 /* Window is constant, pure forward advance.
3626                  * No more checks are required.
3627                  * Note, we use the fact that SND.UNA>=SND.WL2.
3628                  */
3629                 tcp_update_wl(tp, ack_seq);
3630                 tp->snd_una = ack;
3631                 flag |= FLAG_WIN_UPDATE;
3632
3633                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_FAST_ACK);
3634
3635                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPACKS);
3636         } else {
3637                 if (ack_seq != TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
3638                         flag |= FLAG_DATA;
3639                 else
3640                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPUREACKS);
3641
3642                 flag |= tcp_ack_update_window(sk, skb, ack, ack_seq);
3643
3644                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked)
3645                         flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una);
3646
3647                 if (TCP_ECN_rcv_ecn_echo(tp, tcp_hdr(skb)))
3648                         flag |= FLAG_ECE;
3649
3650                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_SLOW_ACK);
3651         }
3652
3653         /* We passed data and got it acked, remove any soft error
3654          * log. Something worked...
3655          */
3656         sk->sk_err_soft = 0;
3657         icsk->icsk_probes_out = 0;
3658         tp->rcv_tstamp = tcp_time_stamp;
3659         prior_packets = tp->packets_out;
3660         if (!prior_packets)
3661                 goto no_queue;
3662
3663         /* See if we can take anything off of the retransmit queue. */
3664         flag |= tcp_clean_rtx_queue(sk, prior_fackets, prior_snd_una);
3665
3666         pkts_acked = prior_packets - tp->packets_out;
3667
3668         if (tp->frto_counter)
3669                 frto_cwnd = tcp_process_frto(sk, flag);
3670         /* Guarantee sacktag reordering detection against wrap-arounds */
3671         if (before(tp->frto_highmark, tp->snd_una))
3672                 tp->frto_highmark = 0;
3673
3674         if (tcp_ack_is_dubious(sk, flag)) {
3675                 /* Advance CWND, if state allows this. */
3676                 if ((flag & FLAG_DATA_ACKED) && !frto_cwnd &&
3677                     tcp_may_raise_cwnd(sk, flag))
3678                         tcp_cong_avoid(sk, ack, prior_in_flight);
3679                 is_dupack = !(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED | FLAG_NOT_DUP));
3680                 tcp_fastretrans_alert(sk, pkts_acked, prior_sacked,
3681                                       is_dupack, flag);
3682         } else {
3683                 if ((flag & FLAG_DATA_ACKED) && !frto_cwnd)
3684                         tcp_cong_avoid(sk, ack, prior_in_flight);
3685         }
3686
3687         if ((flag & FLAG_FORWARD_PROGRESS) || !(flag & FLAG_NOT_DUP)) {
3688                 struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
3689                 if (dst)
3690                         dst_confirm(dst);
3691         }
3692         return 1;
3693
3694 no_queue:
3695         /* If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction. */
3696         if (flag & FLAG_DSACKING_ACK)
3697                 tcp_fastretrans_alert(sk, pkts_acked, prior_sacked,
3698                                       is_dupack, flag);
3699         /* If this ack opens up a zero window, clear backoff.  It was
3700          * being used to time the probes, and is probably far higher than
3701          * it needs to be for normal retransmission.
3702          */
3703         if (tcp_send_head(sk))
3704                 tcp_ack_probe(sk);
3705         return 1;
3706
3707 invalid_ack:
3708         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u after %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3709         return -1;
3710
3711 old_ack:
3712         /* If data was SACKed, tag it and see if we should send more data.
3713          * If data was DSACKed, see if we can undo a cwnd reduction.
3714          */
3715         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked) {
3716                 flag |= tcp_sacktag_write_queue(sk, skb, prior_snd_una);
3717                 tcp_fastretrans_alert(sk, pkts_acked, prior_sacked,
3718                                       is_dupack, flag);
3719         }
3720
3721         SOCK_DEBUG(sk, "Ack %u before %u:%u\n", ack, tp->snd_una, tp->snd_nxt);
3722         return 0;
3723 }
3724
3725 /* Look for tcp options. Normally only called on SYN and SYNACK packets.
3726  * But, this can also be called on packets in the established flow when
3727  * the fast version below fails.
3728  */
3729 void tcp_parse_options(const struct sk_buff *skb, struct tcp_options_received *opt_rx,
3730                        const u8 **hvpp, int estab,
3731                        struct tcp_fastopen_cookie *foc)
3732 {
3733         const unsigned char *ptr;
3734         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3735         int length = (th->doff * 4) - sizeof(struct tcphdr);
3736
3737         ptr = (const unsigned char *)(th + 1);
3738         opt_rx->saw_tstamp = 0;
3739
3740         while (length > 0) {
3741                 int opcode = *ptr++;
3742                 int opsize;
3743
3744                 switch (opcode) {
3745                 case TCPOPT_EOL:
3746                         return;
3747                 case TCPOPT_NOP:        /* Ref: RFC 793 section 3.1 */
3748                         length--;
3749                         continue;
3750                 default:
3751                         opsize = *ptr++;
3752                         if (opsize < 2) /* "silly options" */
3753                                 return;
3754                         if (opsize > length)
3755                                 return; /* don't parse partial options */
3756                         switch (opcode) {
3757                         case TCPOPT_MSS:
3758                                 if (opsize == TCPOLEN_MSS && th->syn && !estab) {
3759                                         u16 in_mss = get_unaligned_be16(ptr);
3760                                         if (in_mss) {
3761                                                 if (opt_rx->user_mss &&
3762                                                     opt_rx->user_mss < in_mss)
3763                                                         in_mss = opt_rx->user_mss;
3764                                                 opt_rx->mss_clamp = in_mss;
3765                                         }
3766                                 }
3767                                 break;
3768                         case TCPOPT_WINDOW:
3769                                 if (opsize == TCPOLEN_WINDOW && th->syn &&
3770                                     !estab && sysctl_tcp_window_scaling) {
3771                                         __u8 snd_wscale = *(__u8 *)ptr;
3772                                         opt_rx->wscale_ok = 1;
3773                                         if (snd_wscale > 14) {
3774                                                 net_info_ratelimited("%s: Illegal window scaling value %d >14 received\n",
3775                                                                      __func__,
3776                                                                      snd_wscale);
3777                                                 snd_wscale = 14;
3778                                         }
3779                                         opt_rx->snd_wscale = snd_wscale;
3780                                 }
3781                                 break;
3782                         case TCPOPT_TIMESTAMP:
3783                                 if ((opsize == TCPOLEN_TIMESTAMP) &&
3784                                     ((estab && opt_rx->tstamp_ok) ||
3785                                      (!estab && sysctl_tcp_timestamps))) {
3786                                         opt_rx->saw_tstamp = 1;
3787                                         opt_rx->rcv_tsval = get_unaligned_be32(ptr);
3788                                         opt_rx->rcv_tsecr = get_unaligned_be32(ptr + 4);
3789                                 }
3790                                 break;
3791                         case TCPOPT_SACK_PERM:
3792                                 if (opsize == TCPOLEN_SACK_PERM && th->syn &&
3793                                     !estab && sysctl_tcp_sack) {
3794                                         opt_rx->sack_ok = TCP_SACK_SEEN;
3795                                         tcp_sack_reset(opt_rx);
3796                                 }
3797                                 break;
3798
3799                         case TCPOPT_SACK:
3800                                 if ((opsize >= (TCPOLEN_SACK_BASE + TCPOLEN_SACK_PERBLOCK)) &&
3801                                    !((opsize - TCPOLEN_SACK_BASE) % TCPOLEN_SACK_PERBLOCK) &&
3802                                    opt_rx->sack_ok) {
3803                                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked = (ptr - 2) - (unsigned char *)th;
3804                                 }
3805                                 break;
3806 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3807                         case TCPOPT_MD5SIG:
3808                                 /*
3809                                  * The MD5 Hash has already been
3810                                  * checked (see tcp_v{4,6}_do_rcv()).
3811                                  */
3812                                 break;
3813 #endif
3814                         case TCPOPT_COOKIE:
3815                                 /* This option is variable length.
3816                                  */
3817                                 switch (opsize) {
3818                                 case TCPOLEN_COOKIE_BASE:
3819                                         /* not yet implemented */
3820                                         break;
3821                                 case TCPOLEN_COOKIE_PAIR:
3822                                         /* not yet implemented */
3823                                         break;
3824                                 case TCPOLEN_COOKIE_MIN+0:
3825                                 case TCPOLEN_COOKIE_MIN+2:
3826                                 case TCPOLEN_COOKIE_MIN+4:
3827                                 case TCPOLEN_COOKIE_MIN+6:
3828                                 case TCPOLEN_COOKIE_MAX:
3829                                         /* 16-bit multiple */
3830                                         opt_rx->cookie_plus = opsize;
3831                                         *hvpp = ptr;
3832                                         break;
3833                                 default:
3834                                         /* ignore option */
3835                                         break;
3836                                 }
3837                                 break;
3838
3839                         case TCPOPT_EXP:
3840                                 /* Fast Open option shares code 254 using a
3841                                  * 16 bits magic number. It's valid only in
3842                                  * SYN or SYN-ACK with an even size.
3843                                  */
3844                                 if (opsize < TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE ||
3845                                     get_unaligned_be16(ptr) != TCPOPT_FASTOPEN_MAGIC ||
3846                                     foc == NULL || !th->syn || (opsize & 1))
3847                                         break;
3848                                 foc->len = opsize - TCPOLEN_EXP_FASTOPEN_BASE;
3849                                 if (foc->len >= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MIN &&
3850                                     foc->len <= TCP_FASTOPEN_COOKIE_MAX)
3851                                         memcpy(foc->val, ptr + 2, foc->len);
3852                                 else if (foc->len != 0)
3853                                         foc->len = -1;
3854                                 break;
3855
3856                         }
3857                         ptr += opsize-2;
3858                         length -= opsize;
3859                 }
3860         }
3861 }
3862 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_options);
3863
3864 static bool tcp_parse_aligned_timestamp(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
3865 {
3866         const __be32 *ptr = (const __be32 *)(th + 1);
3867
3868         if (*ptr == htonl((TCPOPT_NOP << 24) | (TCPOPT_NOP << 16)
3869                           | (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) | TCPOLEN_TIMESTAMP)) {
3870                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 1;
3871                 ++ptr;
3872                 tp->rx_opt.rcv_tsval = ntohl(*ptr);
3873                 ++ptr;
3874                 tp->rx_opt.rcv_tsecr = ntohl(*ptr);
3875                 return true;
3876         }
3877         return false;
3878 }
3879
3880 /* Fast parse options. This hopes to only see timestamps.
3881  * If it is wrong it falls back on tcp_parse_options().
3882  */
3883 static bool tcp_fast_parse_options(const struct sk_buff *skb,
3884                                    const struct tcphdr *th,
3885                                    struct tcp_sock *tp, const u8 **hvpp)
3886 {
3887         /* In the spirit of fast parsing, compare doff directly to constant
3888          * values.  Because equality is used, short doff can be ignored here.
3889          */
3890         if (th->doff == (sizeof(*th) / 4)) {
3891                 tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
3892                 return false;
3893         } else if (tp->rx_opt.tstamp_ok &&
3894                    th->doff == ((sizeof(*th) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) / 4)) {
3895                 if (tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
3896                         return true;
3897         }
3898         tcp_parse_options(skb, &tp->rx_opt, hvpp, 1, NULL);
3899         return true;
3900 }
3901
3902 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
3903 /*
3904  * Parse MD5 Signature option
3905  */
3906 const u8 *tcp_parse_md5sig_option(const struct tcphdr *th)
3907 {
3908         int length = (th->doff << 2) - sizeof(*th);
3909         const u8 *ptr = (const u8 *)(th + 1);
3910
3911         /* If the TCP option is too short, we can short cut */
3912         if (length < TCPOLEN_MD5SIG)
3913                 return NULL;
3914
3915         while (length > 0) {
3916                 int opcode = *ptr++;
3917                 int opsize;
3918
3919                 switch(opcode) {
3920                 case TCPOPT_EOL:
3921                         return NULL;
3922                 case TCPOPT_NOP:
3923                         length--;
3924                         continue;
3925                 default:
3926                         opsize = *ptr++;
3927                         if (opsize < 2 || opsize > length)
3928                                 return NULL;
3929                         if (opcode == TCPOPT_MD5SIG)
3930                                 return opsize == TCPOLEN_MD5SIG ? ptr : NULL;
3931                 }
3932                 ptr += opsize - 2;
3933                 length -= opsize;
3934         }
3935         return NULL;
3936 }
3937 EXPORT_SYMBOL(tcp_parse_md5sig_option);
3938 #endif
3939
3940 static inline void tcp_store_ts_recent(struct tcp_sock *tp)
3941 {
3942         tp->rx_opt.ts_recent = tp->rx_opt.rcv_tsval;
3943         tp->rx_opt.ts_recent_stamp = get_seconds();
3944 }
3945
3946 static inline void tcp_replace_ts_recent(struct tcp_sock *tp, u32 seq)
3947 {
3948         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && !after(seq, tp->rcv_wup)) {
3949                 /* PAWS bug workaround wrt. ACK frames, the PAWS discard
3950                  * extra check below makes sure this can only happen
3951                  * for pure ACK frames.  -DaveM
3952                  *
3953                  * Not only, also it occurs for expired timestamps.
3954                  */
3955
3956                 if (tcp_paws_check(&tp->rx_opt, 0))
3957                         tcp_store_ts_recent(tp);
3958         }
3959 }
3960
3961 /* Sorry, PAWS as specified is broken wrt. pure-ACKs -DaveM
3962  *
3963  * It is not fatal. If this ACK does _not_ change critical state (seqs, window)
3964  * it can pass through stack. So, the following predicate verifies that
3965  * this segment is not used for anything but congestion avoidance or
3966  * fast retransmit. Moreover, we even are able to eliminate most of such
3967  * second order effects, if we apply some small "replay" window (~RTO)
3968  * to timestamp space.
3969  *
3970  * All these measures still do not guarantee that we reject wrapped ACKs
3971  * on networks with high bandwidth, when sequence space is recycled fastly,
3972  * but it guarantees that such events will be very rare and do not affect
3973  * connection seriously. This doesn't look nice, but alas, PAWS is really
3974  * buggy extension.
3975  *
3976  * [ Later note. Even worse! It is buggy for segments _with_ data. RFC
3977  * states that events when retransmit arrives after original data are rare.
3978  * It is a blatant lie. VJ forgot about fast retransmit! 8)8) It is
3979  * the biggest problem on large power networks even with minor reordering.
3980  * OK, let's give it small replay window. If peer clock is even 1hz, it is safe
3981  * up to bandwidth of 18Gigabit/sec. 8) ]
3982  */
3983
3984 static int tcp_disordered_ack(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
3985 {
3986         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3987         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
3988         u32 seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
3989         u32 ack = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
3990
3991         return (/* 1. Pure ACK with correct sequence number. */
3992                 (th->ack && seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq && seq == tp->rcv_nxt) &&
3993
3994                 /* 2. ... and duplicate ACK. */
3995                 ack == tp->snd_una &&
3996
3997                 /* 3. ... and does not update window. */
3998                 !tcp_may_update_window(tp, ack, seq, ntohs(th->window) << tp->rx_opt.snd_wscale) &&
3999
4000                 /* 4. ... and sits in replay window. */
4001                 (s32)(tp->rx_opt.ts_recent - tp->rx_opt.rcv_tsval) <= (inet_csk(sk)->icsk_rto * 1024) / HZ);
4002 }
4003
4004 static inline bool tcp_paws_discard(const struct sock *sk,
4005                                    const struct sk_buff *skb)
4006 {
4007         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4008
4009         return !tcp_paws_check(&tp->rx_opt, TCP_PAWS_WINDOW) &&
4010                !tcp_disordered_ack(sk, skb);
4011 }
4012
4013 /* Check segment sequence number for validity.
4014  *
4015  * Segment controls are considered valid, if the segment
4016  * fits to the window after truncation to the window. Acceptability
4017  * of data (and SYN, FIN, of course) is checked separately.
4018  * See tcp_data_queue(), for example.
4019  *
4020  * Also, controls (RST is main one) are accepted using RCV.WUP instead
4021  * of RCV.NXT. Peer still did not advance his SND.UNA when we
4022  * delayed ACK, so that hisSND.UNA<=ourRCV.WUP.
4023  * (borrowed from freebsd)
4024  */
4025
4026 static inline bool tcp_sequence(const struct tcp_sock *tp, u32 seq, u32 end_seq)
4027 {
4028         return  !before(end_seq, tp->rcv_wup) &&
4029                 !after(seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp));
4030 }
4031
4032 /* When we get a reset we do this. */
4033 void tcp_reset(struct sock *sk)
4034 {
4035         /* We want the right error as BSD sees it (and indeed as we do). */
4036         switch (sk->sk_state) {
4037         case TCP_SYN_SENT:
4038                 sk->sk_err = ECONNREFUSED;
4039                 break;
4040         case TCP_CLOSE_WAIT:
4041                 sk->sk_err = EPIPE;
4042                 break;
4043         case TCP_CLOSE:
4044                 return;
4045         default:
4046                 sk->sk_err = ECONNRESET;
4047         }
4048         /* This barrier is coupled with smp_rmb() in tcp_poll() */
4049         smp_wmb();
4050
4051         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4052                 sk->sk_error_report(sk);
4053
4054         tcp_done(sk);
4055 }
4056
4057 /*
4058  *      Process the FIN bit. This now behaves as it is supposed to work
4059  *      and the FIN takes effect when it is validly part of sequence
4060  *      space. Not before when we get holes.
4061  *
4062  *      If we are ESTABLISHED, a received fin moves us to CLOSE-WAIT
4063  *      (and thence onto LAST-ACK and finally, CLOSE, we never enter
4064  *      TIME-WAIT)
4065  *
4066  *      If we are in FINWAIT-1, a received FIN indicates simultaneous
4067  *      close and we go into CLOSING (and later onto TIME-WAIT)
4068  *
4069  *      If we are in FINWAIT-2, a received FIN moves us to TIME-WAIT.
4070  */
4071 static void tcp_fin(struct sock *sk)
4072 {
4073         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4074
4075         inet_csk_schedule_ack(sk);
4076
4077         sk->sk_shutdown |= RCV_SHUTDOWN;
4078         sock_set_flag(sk, SOCK_DONE);
4079
4080         switch (sk->sk_state) {
4081         case TCP_SYN_RECV:
4082         case TCP_ESTABLISHED:
4083                 /* Move to CLOSE_WAIT */
4084                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSE_WAIT);
4085                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 1;
4086                 break;
4087
4088         case TCP_CLOSE_WAIT:
4089         case TCP_CLOSING:
4090                 /* Received a retransmission of the FIN, do
4091                  * nothing.
4092                  */
4093                 break;
4094         case TCP_LAST_ACK:
4095                 /* RFC793: Remain in the LAST-ACK state. */
4096                 break;
4097
4098         case TCP_FIN_WAIT1:
4099                 /* This case occurs when a simultaneous close
4100                  * happens, we must ack the received FIN and
4101                  * enter the CLOSING state.
4102                  */
4103                 tcp_send_ack(sk);
4104                 tcp_set_state(sk, TCP_CLOSING);
4105                 break;
4106         case TCP_FIN_WAIT2:
4107                 /* Received a FIN -- send ACK and enter TIME_WAIT. */
4108                 tcp_send_ack(sk);
4109                 tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
4110                 break;
4111         default:
4112                 /* Only TCP_LISTEN and TCP_CLOSE are left, in these
4113                  * cases we should never reach this piece of code.
4114                  */
4115                 pr_err("%s: Impossible, sk->sk_state=%d\n",
4116                        __func__, sk->sk_state);
4117                 break;
4118         }
4119
4120         /* It _is_ possible, that we have something out-of-order _after_ FIN.
4121          * Probably, we should reset in this case. For now drop them.
4122          */
4123         __skb_queue_purge(&tp->out_of_order_queue);
4124         if (tcp_is_sack(tp))
4125                 tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4126         sk_mem_reclaim(sk);
4127
4128         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
4129                 sk->sk_state_change(sk);
4130
4131                 /* Do not send POLL_HUP for half duplex close. */
4132                 if (sk->sk_shutdown == SHUTDOWN_MASK ||
4133                     sk->sk_state == TCP_CLOSE)
4134                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_HUP);
4135                 else
4136                         sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_WAITD, POLL_IN);
4137         }
4138 }
4139
4140 static inline bool tcp_sack_extend(struct tcp_sack_block *sp, u32 seq,
4141                                   u32 end_seq)
4142 {
4143         if (!after(seq, sp->end_seq) && !after(sp->start_seq, end_seq)) {
4144                 if (before(seq, sp->start_seq))
4145                         sp->start_seq = seq;
4146                 if (after(end_seq, sp->end_seq))
4147                         sp->end_seq = end_seq;
4148                 return true;
4149         }
4150         return false;
4151 }
4152
4153 static void tcp_dsack_set(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4154 {
4155         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4156
4157         if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_dsack) {
4158                 int mib_idx;
4159
4160                 if (before(seq, tp->rcv_nxt))
4161                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOLDSENT;
4162                 else
4163                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKOFOSENT;
4164
4165                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
4166
4167                 tp->rx_opt.dsack = 1;
4168                 tp->duplicate_sack[0].start_seq = seq;
4169                 tp->duplicate_sack[0].end_seq = end_seq;
4170         }
4171 }
4172
4173 static void tcp_dsack_extend(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4174 {
4175         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4176
4177         if (!tp->rx_opt.dsack)
4178                 tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4179         else
4180                 tcp_sack_extend(tp->duplicate_sack, seq, end_seq);
4181 }
4182
4183 static void tcp_send_dupack(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
4184 {
4185         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4186
4187         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
4188             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4189                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4190                 tcp_enter_quickack_mode(sk);
4191
4192                 if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_dsack) {
4193                         u32 end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4194
4195                         if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt))
4196                                 end_seq = tp->rcv_nxt;
4197                         tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq);
4198                 }
4199         }
4200
4201         tcp_send_ack(sk);
4202 }
4203
4204 /* These routines update the SACK block as out-of-order packets arrive or
4205  * in-order packets close up the sequence space.
4206  */
4207 static void tcp_sack_maybe_coalesce(struct tcp_sock *tp)
4208 {
4209         int this_sack;
4210         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4211         struct tcp_sack_block *swalk = sp + 1;
4212
4213         /* See if the recent change to the first SACK eats into
4214          * or hits the sequence space of other SACK blocks, if so coalesce.
4215          */
4216         for (this_sack = 1; this_sack < tp->rx_opt.num_sacks;) {
4217                 if (tcp_sack_extend(sp, swalk->start_seq, swalk->end_seq)) {
4218                         int i;
4219
4220                         /* Zap SWALK, by moving every further SACK up by one slot.
4221                          * Decrease num_sacks.
4222                          */
4223                         tp->rx_opt.num_sacks--;
4224                         for (i = this_sack; i < tp->rx_opt.num_sacks; i++)
4225                                 sp[i] = sp[i + 1];
4226                         continue;
4227                 }
4228                 this_sack++, swalk++;
4229         }
4230 }
4231
4232 static void tcp_sack_new_ofo_skb(struct sock *sk, u32 seq, u32 end_seq)
4233 {
4234         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4235         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4236         int cur_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4237         int this_sack;
4238
4239         if (!cur_sacks)
4240                 goto new_sack;
4241
4242         for (this_sack = 0; this_sack < cur_sacks; this_sack++, sp++) {
4243                 if (tcp_sack_extend(sp, seq, end_seq)) {
4244                         /* Rotate this_sack to the first one. */
4245                         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4246                                 swap(*sp, *(sp - 1));
4247                         if (cur_sacks > 1)
4248                                 tcp_sack_maybe_coalesce(tp);
4249                         return;
4250                 }
4251         }
4252
4253         /* Could not find an adjacent existing SACK, build a new one,
4254          * put it at the front, and shift everyone else down.  We
4255          * always know there is at least one SACK present already here.
4256          *
4257          * If the sack array is full, forget about the last one.
4258          */
4259         if (this_sack >= TCP_NUM_SACKS) {
4260                 this_sack--;
4261                 tp->rx_opt.num_sacks--;
4262                 sp--;
4263         }
4264         for (; this_sack > 0; this_sack--, sp--)
4265                 *sp = *(sp - 1);
4266
4267 new_sack:
4268         /* Build the new head SACK, and we're done. */
4269         sp->start_seq = seq;
4270         sp->end_seq = end_seq;
4271         tp->rx_opt.num_sacks++;
4272 }
4273
4274 /* RCV.NXT advances, some SACKs should be eaten. */
4275
4276 static void tcp_sack_remove(struct tcp_sock *tp)
4277 {
4278         struct tcp_sack_block *sp = &tp->selective_acks[0];
4279         int num_sacks = tp->rx_opt.num_sacks;
4280         int this_sack;
4281
4282         /* Empty ofo queue, hence, all the SACKs are eaten. Clear. */
4283         if (skb_queue_empty(&tp->out_of_order_queue)) {
4284                 tp->rx_opt.num_sacks = 0;
4285                 return;
4286         }
4287
4288         for (this_sack = 0; this_sack < num_sacks;) {
4289                 /* Check if the start of the sack is covered by RCV.NXT. */
4290                 if (!before(tp->rcv_nxt, sp->start_seq)) {
4291                         int i;
4292
4293                         /* RCV.NXT must cover all the block! */
4294                         WARN_ON(before(tp->rcv_nxt, sp->end_seq));
4295
4296                         /* Zap this SACK, by moving forward any other SACKS. */
4297                         for (i=this_sack+1; i < num_sacks; i++)
4298                                 tp->selective_acks[i-1] = tp->selective_acks[i];
4299                         num_sacks--;
4300                         continue;
4301                 }
4302                 this_sack++;
4303                 sp++;
4304         }
4305         tp->rx_opt.num_sacks = num_sacks;
4306 }
4307
4308 /* This one checks to see if we can put data from the
4309  * out_of_order queue into the receive_queue.
4310  */
4311 static void tcp_ofo_queue(struct sock *sk)
4312 {
4313         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4314         __u32 dsack_high = tp->rcv_nxt;
4315         struct sk_buff *skb;
4316
4317         while ((skb = skb_peek(&tp->out_of_order_queue)) != NULL) {
4318                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
4319                         break;
4320
4321                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack_high)) {
4322                         __u32 dsack = dsack_high;
4323                         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, dsack_high))
4324                                 dsack_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4325                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, dsack);
4326                 }
4327
4328                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
4329                         SOCK_DEBUG(sk, "ofo packet was already received\n");
4330                         __skb_unlink(skb, &tp->out_of_order_queue);
4331                         __kfree_skb(skb);
4332                         continue;
4333                 }
4334                 SOCK_DEBUG(sk, "ofo requeuing : rcv_next %X seq %X - %X\n",
4335                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4336                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4337
4338                 __skb_unlink(skb, &tp->out_of_order_queue);
4339                 __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4340                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4341                 if (tcp_hdr(skb)->fin)
4342                         tcp_fin(sk);
4343         }
4344 }
4345
4346 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk);
4347 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk);
4348
4349 static int tcp_try_rmem_schedule(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4350                                  unsigned int size)
4351 {
4352         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf ||
4353             !sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4354
4355                 if (tcp_prune_queue(sk) < 0)
4356                         return -1;
4357
4358                 if (!sk_rmem_schedule(sk, skb, size)) {
4359                         if (!tcp_prune_ofo_queue(sk))
4360                                 return -1;
4361
4362                         if (!sk_rmem_schedule(sk, skb, size))
4363                                 return -1;
4364                 }
4365         }
4366         return 0;
4367 }
4368
4369 /**
4370  * tcp_try_coalesce - try to merge skb to prior one
4371  * @sk: socket
4372  * @to: prior buffer
4373  * @from: buffer to add in queue
4374  * @fragstolen: pointer to boolean
4375  *
4376  * Before queueing skb @from after @to, try to merge them
4377  * to reduce overall memory use and queue lengths, if cost is small.
4378  * Packets in ofo or receive queues can stay a long time.
4379  * Better try to coalesce them right now to avoid future collapses.
4380  * Returns true if caller should free @from instead of queueing it
4381  */
4382 static bool tcp_try_coalesce(struct sock *sk,
4383                              struct sk_buff *to,
4384                              struct sk_buff *from,
4385                              bool *fragstolen)
4386 {
4387         int delta;
4388
4389         *fragstolen = false;
4390
4391         if (tcp_hdr(from)->fin)
4392                 return false;
4393
4394         /* Its possible this segment overlaps with prior segment in queue */
4395         if (TCP_SKB_CB(from)->seq != TCP_SKB_CB(to)->end_seq)
4396                 return false;
4397
4398         if (!skb_try_coalesce(to, from, fragstolen, &delta))
4399                 return false;
4400
4401         atomic_add(delta, &sk->sk_rmem_alloc);
4402         sk_mem_charge(sk, delta);
4403         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOALESCE);
4404         TCP_SKB_CB(to)->end_seq = TCP_SKB_CB(from)->end_seq;
4405         TCP_SKB_CB(to)->ack_seq = TCP_SKB_CB(from)->ack_seq;
4406         return true;
4407 }
4408
4409 static void tcp_data_queue_ofo(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4410 {
4411         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4412         struct sk_buff *skb1;
4413         u32 seq, end_seq;
4414
4415         TCP_ECN_check_ce(tp, skb);
4416
4417         if (unlikely(tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))) {
4418                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFODROP);
4419                 __kfree_skb(skb);
4420                 return;
4421         }
4422
4423         /* Disable header prediction. */
4424         tp->pred_flags = 0;
4425         inet_csk_schedule_ack(sk);
4426
4427         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOQUEUE);
4428         SOCK_DEBUG(sk, "out of order segment: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4429                    tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4430
4431         skb1 = skb_peek_tail(&tp->out_of_order_queue);
4432         if (!skb1) {
4433                 /* Initial out of order segment, build 1 SACK. */
4434                 if (tcp_is_sack(tp)) {
4435                         tp->rx_opt.num_sacks = 1;
4436                         tp->selective_acks[0].start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4437                         tp->selective_acks[0].end_seq =
4438                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4439                 }
4440                 __skb_queue_head(&tp->out_of_order_queue, skb);
4441                 goto end;
4442         }
4443
4444         seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4445         end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4446
4447         if (seq == TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq) {
4448                 bool fragstolen;
4449
4450                 if (!tcp_try_coalesce(sk, skb1, skb, &fragstolen)) {
4451                         __skb_queue_after(&tp->out_of_order_queue, skb1, skb);
4452                 } else {
4453                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4454                         skb = NULL;
4455                 }
4456
4457                 if (!tp->rx_opt.num_sacks ||
4458                     tp->selective_acks[0].end_seq != seq)
4459                         goto add_sack;
4460
4461                 /* Common case: data arrive in order after hole. */
4462                 tp->selective_acks[0].end_seq = end_seq;
4463                 goto end;
4464         }
4465
4466         /* Find place to insert this segment. */
4467         while (1) {
4468                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb1)->seq, seq))
4469                         break;
4470                 if (skb_queue_is_first(&tp->out_of_order_queue, skb1)) {
4471                         skb1 = NULL;
4472                         break;
4473                 }
4474                 skb1 = skb_queue_prev(&tp->out_of_order_queue, skb1);
4475         }
4476
4477         /* Do skb overlap to previous one? */
4478         if (skb1 && before(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4479                 if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4480                         /* All the bits are present. Drop. */
4481                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4482                         __kfree_skb(skb);
4483                         skb = NULL;
4484                         tcp_dsack_set(sk, seq, end_seq);
4485                         goto add_sack;
4486                 }
4487                 if (after(seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq)) {
4488                         /* Partial overlap. */
4489                         tcp_dsack_set(sk, seq,
4490                                       TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4491                 } else {
4492                         if (skb_queue_is_first(&tp->out_of_order_queue,
4493                                                skb1))
4494                                 skb1 = NULL;
4495                         else
4496                                 skb1 = skb_queue_prev(
4497                                         &tp->out_of_order_queue,
4498                                         skb1);
4499                 }
4500         }
4501         if (!skb1)
4502                 __skb_queue_head(&tp->out_of_order_queue, skb);
4503         else
4504                 __skb_queue_after(&tp->out_of_order_queue, skb1, skb);
4505
4506         /* And clean segments covered by new one as whole. */
4507         while (!skb_queue_is_last(&tp->out_of_order_queue, skb)) {
4508                 skb1 = skb_queue_next(&tp->out_of_order_queue, skb);
4509
4510                 if (!after(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->seq))
4511                         break;
4512                 if (before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq)) {
4513                         tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4514                                          end_seq);
4515                         break;
4516                 }
4517                 __skb_unlink(skb1, &tp->out_of_order_queue);
4518                 tcp_dsack_extend(sk, TCP_SKB_CB(skb1)->seq,
4519                                  TCP_SKB_CB(skb1)->end_seq);
4520                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPOFOMERGE);
4521                 __kfree_skb(skb1);
4522         }
4523
4524 add_sack:
4525         if (tcp_is_sack(tp))
4526                 tcp_sack_new_ofo_skb(sk, seq, end_seq);
4527 end:
4528         if (skb)
4529                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4530 }
4531
4532 static int __must_check tcp_queue_rcv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int hdrlen,
4533                   bool *fragstolen)
4534 {
4535         int eaten;
4536         struct sk_buff *tail = skb_peek_tail(&sk->sk_receive_queue);
4537
4538         __skb_pull(skb, hdrlen);
4539         eaten = (tail &&
4540                  tcp_try_coalesce(sk, tail, skb, fragstolen)) ? 1 : 0;
4541         tcp_sk(sk)->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4542         if (!eaten) {
4543                 __skb_queue_tail(&sk->sk_receive_queue, skb);
4544                 skb_set_owner_r(skb, sk);
4545         }
4546         return eaten;
4547 }
4548
4549 int tcp_send_rcvq(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t size)
4550 {
4551         struct sk_buff *skb = NULL;
4552         struct tcphdr *th;
4553         bool fragstolen;
4554
4555         if (size == 0)
4556                 return 0;
4557
4558         skb = alloc_skb(size + sizeof(*th), sk->sk_allocation);
4559         if (!skb)
4560                 goto err;
4561
4562         if (tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, size + sizeof(*th)))
4563                 goto err_free;
4564
4565         th = (struct tcphdr *)skb_put(skb, sizeof(*th));
4566         skb_reset_transport_header(skb);
4567         memset(th, 0, sizeof(*th));
4568
4569         if (memcpy_fromiovec(skb_put(skb, size), msg->msg_iov, size))
4570                 goto err_free;
4571
4572         TCP_SKB_CB(skb)->seq = tcp_sk(sk)->rcv_nxt;
4573         TCP_SKB_CB(skb)->end_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq + size;
4574         TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq = tcp_sk(sk)->snd_una - 1;
4575
4576         if (tcp_queue_rcv(sk, skb, sizeof(*th), &fragstolen)) {
4577                 WARN_ON_ONCE(fragstolen); /* should not happen */
4578                 __kfree_skb(skb);
4579         }
4580         return size;
4581
4582 err_free:
4583         kfree_skb(skb);
4584 err:
4585         return -ENOMEM;
4586 }
4587
4588 static void tcp_data_queue(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
4589 {
4590         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
4591         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4592         int eaten = -1;
4593         bool fragstolen = false;
4594
4595         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)
4596                 goto drop;
4597
4598         skb_dst_drop(skb);
4599         __skb_pull(skb, th->doff * 4);
4600
4601         TCP_ECN_accept_cwr(tp, skb);
4602
4603         tp->rx_opt.dsack = 0;
4604
4605         /*  Queue data for delivery to the user.
4606          *  Packets in sequence go to the receive queue.
4607          *  Out of sequence packets to the out_of_order_queue.
4608          */
4609         if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt) {
4610                 if (tcp_receive_window(tp) == 0)
4611                         goto out_of_window;
4612
4613                 /* Ok. In sequence. In window. */
4614                 if (tp->ucopy.task == current &&
4615                     tp->copied_seq == tp->rcv_nxt && tp->ucopy.len &&
4616                     sock_owned_by_user(sk) && !tp->urg_data) {
4617                         int chunk = min_t(unsigned int, skb->len,
4618                                           tp->ucopy.len);
4619
4620                         __set_current_state(TASK_RUNNING);
4621
4622                         local_bh_enable();
4623                         if (!skb_copy_datagram_iovec(skb, 0, tp->ucopy.iov, chunk)) {
4624                                 tp->ucopy.len -= chunk;
4625                                 tp->copied_seq += chunk;
4626                                 eaten = (chunk == skb->len);
4627                                 tcp_rcv_space_adjust(sk);
4628                         }
4629                         local_bh_disable();
4630                 }
4631
4632                 if (eaten <= 0) {
4633 queue_and_out:
4634                         if (eaten < 0 &&
4635                             tcp_try_rmem_schedule(sk, skb, skb->truesize))
4636                                 goto drop;
4637
4638                         eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, 0, &fragstolen);
4639                 }
4640                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4641                 if (skb->len)
4642                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
4643                 if (th->fin)
4644                         tcp_fin(sk);
4645
4646                 if (!skb_queue_empty(&tp->out_of_order_queue)) {
4647                         tcp_ofo_queue(sk);
4648
4649                         /* RFC2581. 4.2. SHOULD send immediate ACK, when
4650                          * gap in queue is filled.
4651                          */
4652                         if (skb_queue_empty(&tp->out_of_order_queue))
4653                                 inet_csk(sk)->icsk_ack.pingpong = 0;
4654                 }
4655
4656                 if (tp->rx_opt.num_sacks)
4657                         tcp_sack_remove(tp);
4658
4659                 tcp_fast_path_check(sk);
4660
4661                 if (eaten > 0)
4662                         kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
4663                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
4664                         sk->sk_data_ready(sk, 0);
4665                 return;
4666         }
4667
4668         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->rcv_nxt)) {
4669                 /* A retransmit, 2nd most common case.  Force an immediate ack. */
4670                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_DELAYEDACKLOST);
4671                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4672
4673 out_of_window:
4674                 tcp_enter_quickack_mode(sk);
4675                 inet_csk_schedule_ack(sk);
4676 drop:
4677                 __kfree_skb(skb);
4678                 return;
4679         }
4680
4681         /* Out of window. F.e. zero window probe. */
4682         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt + tcp_receive_window(tp)))
4683                 goto out_of_window;
4684
4685         tcp_enter_quickack_mode(sk);
4686
4687         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt)) {
4688                 /* Partial packet, seq < rcv_next < end_seq */
4689                 SOCK_DEBUG(sk, "partial packet: rcv_next %X seq %X - %X\n",
4690                            tp->rcv_nxt, TCP_SKB_CB(skb)->seq,
4691                            TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
4692
4693                 tcp_dsack_set(sk, TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt);
4694
4695                 /* If window is closed, drop tail of packet. But after
4696                  * remembering D-SACK for its head made in previous line.
4697                  */
4698                 if (!tcp_receive_window(tp))
4699                         goto out_of_window;
4700                 goto queue_and_out;
4701         }
4702
4703         tcp_data_queue_ofo(sk, skb);
4704 }
4705
4706 static struct sk_buff *tcp_collapse_one(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
4707                                         struct sk_buff_head *list)
4708 {
4709         struct sk_buff *next = NULL;
4710
4711         if (!skb_queue_is_last(list, skb))
4712                 next = skb_queue_next(list, skb);
4713
4714         __skb_unlink(skb, list);
4715         __kfree_skb(skb);
4716         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPRCVCOLLAPSED);
4717
4718         return next;
4719 }
4720
4721 /* Collapse contiguous sequence of skbs head..tail with
4722  * sequence numbers start..end.
4723  *
4724  * If tail is NULL, this means until the end of the list.
4725  *
4726  * Segments with FIN/SYN are not collapsed (only because this
4727  * simplifies code)
4728  */
4729 static void
4730 tcp_collapse(struct sock *sk, struct sk_buff_head *list,
4731              struct sk_buff *head, struct sk_buff *tail,
4732              u32 start, u32 end)
4733 {
4734         struct sk_buff *skb, *n;
4735         bool end_of_skbs;
4736
4737         /* First, check that queue is collapsible and find
4738          * the point where collapsing can be useful. */
4739         skb = head;
4740 restart:
4741         end_of_skbs = true;
4742         skb_queue_walk_from_safe(list, skb, n) {
4743                 if (skb == tail)
4744                         break;
4745                 /* No new bits? It is possible on ofo queue. */
4746                 if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4747                         skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list);
4748                         if (!skb)
4749                                 break;
4750                         goto restart;
4751                 }
4752
4753                 /* The first skb to collapse is:
4754                  * - not SYN/FIN and
4755                  * - bloated or contains data before "start" or
4756                  *   overlaps to the next one.
4757                  */
4758                 if (!tcp_hdr(skb)->syn && !tcp_hdr(skb)->fin &&
4759                     (tcp_win_from_space(skb->truesize) > skb->len ||
4760                      before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start))) {
4761                         end_of_skbs = false;
4762                         break;
4763                 }
4764
4765                 if (!skb_queue_is_last(list, skb)) {
4766                         struct sk_buff *next = skb_queue_next(list, skb);
4767                         if (next != tail &&
4768                             TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(next)->seq) {
4769                                 end_of_skbs = false;
4770                                 break;
4771                         }
4772                 }
4773
4774                 /* Decided to skip this, advance start seq. */
4775                 start = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4776         }
4777         if (end_of_skbs || tcp_hdr(skb)->syn || tcp_hdr(skb)->fin)
4778                 return;
4779
4780         while (before(start, end)) {
4781                 struct sk_buff *nskb;
4782                 unsigned int header = skb_headroom(skb);
4783                 int copy = SKB_MAX_ORDER(header, 0);
4784
4785                 /* Too big header? This can happen with IPv6. */
4786                 if (copy < 0)
4787                         return;
4788                 if (end - start < copy)
4789                         copy = end - start;
4790                 nskb = alloc_skb(copy + header, GFP_ATOMIC);
4791                 if (!nskb)
4792                         return;
4793
4794                 skb_set_mac_header(nskb, skb_mac_header(skb) - skb->head);
4795                 skb_set_network_header(nskb, (skb_network_header(skb) -
4796                                               skb->head));
4797                 skb_set_transport_header(nskb, (skb_transport_header(skb) -
4798                                                 skb->head));
4799                 skb_reserve(nskb, header);
4800                 memcpy(nskb->head, skb->head, header);
4801                 memcpy(nskb->cb, skb->cb, sizeof(skb->cb));
4802                 TCP_SKB_CB(nskb)->seq = TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq = start;
4803                 __skb_queue_before(list, skb, nskb);
4804                 skb_set_owner_r(nskb, sk);
4805
4806                 /* Copy data, releasing collapsed skbs. */
4807                 while (copy > 0) {
4808                         int offset = start - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4809                         int size = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - start;
4810
4811                         BUG_ON(offset < 0);
4812                         if (size > 0) {
4813                                 size = min(copy, size);
4814                                 if (skb_copy_bits(skb, offset, skb_put(nskb, size), size))
4815                                         BUG();
4816                                 TCP_SKB_CB(nskb)->end_seq += size;
4817                                 copy -= size;
4818                                 start += size;
4819                         }
4820                         if (!before(start, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
4821                                 skb = tcp_collapse_one(sk, skb, list);
4822                                 if (!skb ||
4823                                     skb == tail ||
4824                                     tcp_hdr(skb)->syn ||
4825                                     tcp_hdr(skb)->fin)
4826                                         return;
4827                         }
4828                 }
4829         }
4830 }
4831
4832 /* Collapse ofo queue. Algorithm: select contiguous sequence of skbs
4833  * and tcp_collapse() them until all the queue is collapsed.
4834  */
4835 static void tcp_collapse_ofo_queue(struct sock *sk)
4836 {
4837         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4838         struct sk_buff *skb = skb_peek(&tp->out_of_order_queue);
4839         struct sk_buff *head;
4840         u32 start, end;
4841
4842         if (skb == NULL)
4843                 return;
4844
4845         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4846         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4847         head = skb;
4848
4849         for (;;) {
4850                 struct sk_buff *next = NULL;
4851
4852                 if (!skb_queue_is_last(&tp->out_of_order_queue, skb))
4853                         next = skb_queue_next(&tp->out_of_order_queue, skb);
4854                 skb = next;
4855
4856                 /* Segment is terminated when we see gap or when
4857                  * we are at the end of all the queue. */
4858                 if (!skb ||
4859                     after(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end) ||
4860                     before(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start)) {
4861                         tcp_collapse(sk, &tp->out_of_order_queue,
4862                                      head, skb, start, end);
4863                         head = skb;
4864                         if (!skb)
4865                                 break;
4866                         /* Start new segment */
4867                         start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4868                         end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4869                 } else {
4870                         if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, start))
4871                                 start = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
4872                         if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end))
4873                                 end = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
4874                 }
4875         }
4876 }
4877
4878 /*
4879  * Purge the out-of-order queue.
4880  * Return true if queue was pruned.
4881  */
4882 static bool tcp_prune_ofo_queue(struct sock *sk)
4883 {
4884         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4885         bool res = false;
4886
4887         if (!skb_queue_empty(&tp->out_of_order_queue)) {
4888                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_OFOPRUNED);
4889                 __skb_queue_purge(&tp->out_of_order_queue);
4890
4891                 /* Reset SACK state.  A conforming SACK implementation will
4892                  * do the same at a timeout based retransmit.  When a connection
4893                  * is in a sad state like this, we care only about integrity
4894                  * of the connection not performance.
4895                  */
4896                 if (tp->rx_opt.sack_ok)
4897                         tcp_sack_reset(&tp->rx_opt);
4898                 sk_mem_reclaim(sk);
4899                 res = true;
4900         }
4901         return res;
4902 }
4903
4904 /* Reduce allocated memory if we can, trying to get
4905  * the socket within its memory limits again.
4906  *
4907  * Return less than zero if we should start dropping frames
4908  * until the socket owning process reads some of the data
4909  * to stabilize the situation.
4910  */
4911 static int tcp_prune_queue(struct sock *sk)
4912 {
4913         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4914
4915         SOCK_DEBUG(sk, "prune_queue: c=%x\n", tp->copied_seq);
4916
4917         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_PRUNECALLED);
4918
4919         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) >= sk->sk_rcvbuf)
4920                 tcp_clamp_window(sk);
4921         else if (sk_under_memory_pressure(sk))
4922                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, 4U * tp->advmss);
4923
4924         tcp_collapse_ofo_queue(sk);
4925         if (!skb_queue_empty(&sk->sk_receive_queue))
4926                 tcp_collapse(sk, &sk->sk_receive_queue,
4927                              skb_peek(&sk->sk_receive_queue),
4928                              NULL,
4929                              tp->copied_seq, tp->rcv_nxt);
4930         sk_mem_reclaim(sk);
4931
4932         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
4933                 return 0;
4934
4935         /* Collapsing did not help, destructive actions follow.
4936          * This must not ever occur. */
4937
4938         tcp_prune_ofo_queue(sk);
4939
4940         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) <= sk->sk_rcvbuf)
4941                 return 0;
4942
4943         /* If we are really being abused, tell the caller to silently
4944          * drop receive data on the floor.  It will get retransmitted
4945          * and hopefully then we'll have sufficient space.
4946          */
4947         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_RCVPRUNED);
4948
4949         /* Massive buffer overcommit. */
4950         tp->pred_flags = 0;
4951         return -1;
4952 }
4953
4954 /* RFC2861, slow part. Adjust cwnd, after it was not full during one rto.
4955  * As additional protections, we do not touch cwnd in retransmission phases,
4956  * and if application hit its sndbuf limit recently.
4957  */
4958 void tcp_cwnd_application_limited(struct sock *sk)
4959 {
4960         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4961
4962         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Open &&
4963             sk->sk_socket && !test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags)) {
4964                 /* Limited by application or receiver window. */
4965                 u32 init_win = tcp_init_cwnd(tp, __sk_dst_get(sk));
4966                 u32 win_used = max(tp->snd_cwnd_used, init_win);
4967                 if (win_used < tp->snd_cwnd) {
4968                         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
4969                         tp->snd_cwnd = (tp->snd_cwnd + win_used) >> 1;
4970                 }
4971                 tp->snd_cwnd_used = 0;
4972         }
4973         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
4974 }
4975
4976 static bool tcp_should_expand_sndbuf(const struct sock *sk)
4977 {
4978         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
4979
4980         /* If the user specified a specific send buffer setting, do
4981          * not modify it.
4982          */
4983         if (sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK)
4984                 return false;
4985
4986         /* If we are under global TCP memory pressure, do not expand.  */
4987         if (sk_under_memory_pressure(sk))
4988                 return false;
4989
4990         /* If we are under soft global TCP memory pressure, do not expand.  */
4991         if (sk_memory_allocated(sk) >= sk_prot_mem_limits(sk, 0))
4992                 return false;
4993
4994         /* If we filled the congestion window, do not expand.  */
4995         if (tp->packets_out >= tp->snd_cwnd)
4996                 return false;
4997
4998         return true;
4999 }
5000
5001 /* When incoming ACK allowed to free some skb from write_queue,
5002  * we remember this event in flag SOCK_QUEUE_SHRUNK and wake up socket
5003  * on the exit from tcp input handler.
5004  *
5005  * PROBLEM: sndbuf expansion does not work well with largesend.
5006  */
5007 static void tcp_new_space(struct sock *sk)
5008 {
5009         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5010
5011         if (tcp_should_expand_sndbuf(sk)) {
5012                 int sndmem = SKB_TRUESIZE(max_t(u32,
5013                                                 tp->rx_opt.mss_clamp,
5014                                                 tp->mss_cache) +
5015                                           MAX_TCP_HEADER);
5016                 int demanded = max_t(unsigned int, tp->snd_cwnd,
5017                                      tp->reordering + 1);
5018                 sndmem *= 2 * demanded;
5019                 if (sndmem > sk->sk_sndbuf)
5020                         sk->sk_sndbuf = min(sndmem, sysctl_tcp_wmem[2]);
5021                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
5022         }
5023
5024         sk->sk_write_space(sk);
5025 }
5026
5027 static void tcp_check_space(struct sock *sk)
5028 {
5029         if (sock_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK)) {
5030                 sock_reset_flag(sk, SOCK_QUEUE_SHRUNK);
5031                 if (sk->sk_socket &&
5032                     test_bit(SOCK_NOSPACE, &sk->sk_socket->flags))
5033                         tcp_new_space(sk);
5034         }
5035 }
5036
5037 static inline void tcp_data_snd_check(struct sock *sk)
5038 {
5039         tcp_push_pending_frames(sk);
5040         tcp_check_space(sk);
5041 }
5042
5043 /*
5044  * Check if sending an ack is needed.
5045  */
5046 static void __tcp_ack_snd_check(struct sock *sk, int ofo_possible)
5047 {
5048         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5049
5050             /* More than one full frame received... */
5051         if (((tp->rcv_nxt - tp->rcv_wup) > inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss &&
5052              /* ... and right edge of window advances far enough.
5053               * (tcp_recvmsg() will send ACK otherwise). Or...
5054               */
5055              __tcp_select_window(sk) >= tp->rcv_wnd) ||
5056             /* We ACK each frame or... */
5057             tcp_in_quickack_mode(sk) ||
5058             /* We have out of order data. */
5059             (ofo_possible && skb_peek(&tp->out_of_order_queue))) {
5060                 /* Then ack it now */
5061                 tcp_send_ack(sk);
5062         } else {
5063                 /* Else, send delayed ack. */
5064                 tcp_send_delayed_ack(sk);
5065         }
5066 }
5067
5068 static inline void tcp_ack_snd_check(struct sock *sk)
5069 {
5070         if (!inet_csk_ack_scheduled(sk)) {
5071                 /* We sent a data segment already. */
5072                 return;
5073         }
5074         __tcp_ack_snd_check(sk, 1);
5075 }
5076
5077 /*
5078  *      This routine is only called when we have urgent data
5079  *      signaled. Its the 'slow' part of tcp_urg. It could be
5080  *      moved inline now as tcp_urg is only called from one
5081  *      place. We handle URGent data wrong. We have to - as
5082  *      BSD still doesn't use the correction from RFC961.
5083  *      For 1003.1g we should support a new option TCP_STDURG to permit
5084  *      either form (or just set the sysctl tcp_stdurg).
5085  */
5086
5087 static void tcp_check_urg(struct sock *sk, const struct tcphdr *th)
5088 {
5089         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5090         u32 ptr = ntohs(th->urg_ptr);
5091
5092         if (ptr && !sysctl_tcp_stdurg)
5093                 ptr--;
5094         ptr += ntohl(th->seq);
5095
5096         /* Ignore urgent data that we've already seen and read. */
5097         if (after(tp->copied_seq, ptr))
5098                 return;
5099
5100         /* Do not replay urg ptr.
5101          *
5102          * NOTE: interesting situation not covered by specs.
5103          * Misbehaving sender may send urg ptr, pointing to segment,
5104          * which we already have in ofo queue. We are not able to fetch
5105          * such data and will stay in TCP_URG_NOTYET until will be eaten
5106          * by recvmsg(). Seems, we are not obliged to handle such wicked
5107          * situations. But it is worth to think about possibility of some
5108          * DoSes using some hypothetical application level deadlock.
5109          */
5110         if (before(ptr, tp->rcv_nxt))
5111                 return;
5112
5113         /* Do we already have a newer (or duplicate) urgent pointer? */
5114         if (tp->urg_data && !after(ptr, tp->urg_seq))
5115                 return;
5116
5117         /* Tell the world about our new urgent pointer. */
5118         sk_send_sigurg(sk);
5119
5120         /* We may be adding urgent data when the last byte read was
5121          * urgent. To do this requires some care. We cannot just ignore
5122          * tp->copied_seq since we would read the last urgent byte again
5123          * as data, nor can we alter copied_seq until this data arrives
5124          * or we break the semantics of SIOCATMARK (and thus sockatmark())
5125          *
5126          * NOTE. Double Dutch. Rendering to plain English: author of comment
5127          * above did something sort of  send("A", MSG_OOB); send("B", MSG_OOB);
5128          * and expect that both A and B disappear from stream. This is _wrong_.
5129          * Though this happens in BSD with high probability, this is occasional.
5130          * Any application relying on this is buggy. Note also, that fix "works"
5131          * only in this artificial test. Insert some normal data between A and B and we will
5132          * decline of BSD again. Verdict: it is better to remove to trap
5133          * buggy users.
5134          */
5135         if (tp->urg_seq == tp->copied_seq && tp->urg_data &&
5136             !sock_flag(sk, SOCK_URGINLINE) && tp->copied_seq != tp->rcv_nxt) {
5137                 struct sk_buff *skb = skb_peek(&sk->sk_receive_queue);
5138                 tp->copied_seq++;
5139                 if (skb && !before(tp->copied_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5140                         __skb_unlink(skb, &sk->sk_receive_queue);
5141                         __kfree_skb(skb);
5142                 }
5143         }
5144
5145         tp->urg_data = TCP_URG_NOTYET;
5146         tp->urg_seq = ptr;
5147
5148         /* Disable header prediction. */
5149         tp->pred_flags = 0;
5150 }
5151
5152 /* This is the 'fast' part of urgent handling. */
5153 static void tcp_urg(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, const struct tcphdr *th)
5154 {
5155         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5156
5157         /* Check if we get a new urgent pointer - normally not. */
5158         if (th->urg)
5159                 tcp_check_urg(sk, th);
5160
5161         /* Do we wait for any urgent data? - normally not... */
5162         if (tp->urg_data == TCP_URG_NOTYET) {
5163                 u32 ptr = tp->urg_seq - ntohl(th->seq) + (th->doff * 4) -
5164                           th->syn;
5165
5166                 /* Is the urgent pointer pointing into this packet? */
5167                 if (ptr < skb->len) {
5168                         u8 tmp;
5169                         if (skb_copy_bits(skb, ptr, &tmp, 1))
5170                                 BUG();
5171                         tp->urg_data = TCP_URG_VALID | tmp;
5172                         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
5173                                 sk->sk_data_ready(sk, 0);
5174                 }
5175         }
5176 }
5177
5178 static int tcp_copy_to_iovec(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, int hlen)
5179 {
5180         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5181         int chunk = skb->len - hlen;
5182         int err;
5183
5184         local_bh_enable();
5185         if (skb_csum_unnecessary(skb))
5186                 err = skb_copy_datagram_iovec(skb, hlen, tp->ucopy.iov, chunk);
5187         else
5188                 err = skb_copy_and_csum_datagram_iovec(skb, hlen,
5189                                                        tp->ucopy.iov);
5190
5191         if (!err) {
5192                 tp->ucopy.len -= chunk;
5193                 tp->copied_seq += chunk;
5194                 tcp_rcv_space_adjust(sk);
5195         }
5196
5197         local_bh_disable();
5198         return err;
5199 }
5200
5201 static __sum16 __tcp_checksum_complete_user(struct sock *sk,
5202                                             struct sk_buff *skb)
5203 {
5204         __sum16 result;
5205
5206         if (sock_owned_by_user(sk)) {
5207                 local_bh_enable();
5208                 result = __tcp_checksum_complete(skb);
5209                 local_bh_disable();
5210         } else {
5211                 result = __tcp_checksum_complete(skb);
5212         }
5213         return result;
5214 }
5215
5216 static inline bool tcp_checksum_complete_user(struct sock *sk,
5217                                              struct sk_buff *skb)
5218 {
5219         return !skb_csum_unnecessary(skb) &&
5220                __tcp_checksum_complete_user(sk, skb);
5221 }
5222
5223 #ifdef CONFIG_NET_DMA
5224 static bool tcp_dma_try_early_copy(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5225                                   int hlen)
5226 {
5227         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5228         int chunk = skb->len - hlen;
5229         int dma_cookie;
5230         bool copied_early = false;
5231
5232         if (tp->ucopy.wakeup)
5233                 return false;
5234
5235         if (!tp->ucopy.dma_chan && tp->ucopy.pinned_list)
5236                 tp->ucopy.dma_chan = net_dma_find_channel();
5237
5238         if (tp->ucopy.dma_chan && skb_csum_unnecessary(skb)) {
5239
5240                 dma_cookie = dma_skb_copy_datagram_iovec(tp->ucopy.dma_chan,
5241                                                          skb, hlen,
5242                                                          tp->ucopy.iov, chunk,
5243                                                          tp->ucopy.pinned_list);
5244
5245                 if (dma_cookie < 0)
5246                         goto out;
5247
5248                 tp->ucopy.dma_cookie = dma_cookie;
5249                 copied_early = true;
5250
5251                 tp->ucopy.len -= chunk;
5252                 tp->copied_seq += chunk;
5253                 tcp_rcv_space_adjust(sk);
5254
5255                 if ((tp->ucopy.len == 0) ||
5256                     (tcp_flag_word(tcp_hdr(skb)) & TCP_FLAG_PSH) ||
5257                     (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > (sk->sk_rcvbuf >> 1))) {
5258                         tp->ucopy.wakeup = 1;
5259                         sk->sk_data_ready(sk, 0);
5260                 }
5261         } else if (chunk > 0) {
5262                 tp->ucopy.wakeup = 1;
5263                 sk->sk_data_ready(sk, 0);
5264         }
5265 out:
5266         return copied_early;
5267 }
5268 #endif /* CONFIG_NET_DMA */
5269
5270 /* Does PAWS and seqno based validation of an incoming segment, flags will
5271  * play significant role here.
5272  */
5273 static bool tcp_validate_incoming(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5274                                   const struct tcphdr *th, int syn_inerr)
5275 {
5276         const u8 *hash_location;
5277         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5278
5279         /* RFC1323: H1. Apply PAWS check first. */
5280         if (tcp_fast_parse_options(skb, th, tp, &hash_location) &&
5281             tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5282             tcp_paws_discard(sk, skb)) {
5283                 if (!th->rst) {
5284                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSESTABREJECTED);
5285                         tcp_send_dupack(sk, skb);
5286                         goto discard;
5287                 }
5288                 /* Reset is accepted even if it did not pass PAWS. */
5289         }
5290
5291         /* Step 1: check sequence number */
5292         if (!tcp_sequence(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq)) {
5293                 /* RFC793, page 37: "In all states except SYN-SENT, all reset
5294                  * (RST) segments are validated by checking their SEQ-fields."
5295                  * And page 69: "If an incoming segment is not acceptable,
5296                  * an acknowledgment should be sent in reply (unless the RST
5297                  * bit is set, if so drop the segment and return)".
5298                  */
5299                 if (!th->rst) {
5300                         if (th->syn)
5301                                 goto syn_challenge;
5302                         tcp_send_dupack(sk, skb);
5303                 }
5304                 goto discard;
5305         }
5306
5307         /* Step 2: check RST bit */
5308         if (th->rst) {
5309                 /* RFC 5961 3.2 :
5310                  * If sequence number exactly matches RCV.NXT, then
5311                  *     RESET the connection
5312                  * else
5313                  *     Send a challenge ACK
5314                  */
5315                 if (TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt)
5316                         tcp_reset(sk);
5317                 else
5318                         tcp_send_challenge_ack(sk);
5319                 goto discard;
5320         }
5321
5322         /* step 3: check security and precedence [ignored] */
5323
5324         /* step 4: Check for a SYN
5325          * RFC 5691 4.2 : Send a challenge ack
5326          */
5327         if (th->syn) {
5328 syn_challenge:
5329                 if (syn_inerr)
5330                         TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5331                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSYNCHALLENGE);
5332                 tcp_send_challenge_ack(sk);
5333                 goto discard;
5334         }
5335
5336         return true;
5337
5338 discard:
5339         __kfree_skb(skb);
5340         return false;
5341 }
5342
5343 /*
5344  *      TCP receive function for the ESTABLISHED state.
5345  *
5346  *      It is split into a fast path and a slow path. The fast path is
5347  *      disabled when:
5348  *      - A zero window was announced from us - zero window probing
5349  *        is only handled properly in the slow path.
5350  *      - Out of order segments arrived.
5351  *      - Urgent data is expected.
5352  *      - There is no buffer space left
5353  *      - Unexpected TCP flags/window values/header lengths are received
5354  *        (detected by checking the TCP header against pred_flags)
5355  *      - Data is sent in both directions. Fast path only supports pure senders
5356  *        or pure receivers (this means either the sequence number or the ack
5357  *        value must stay constant)
5358  *      - Unexpected TCP option.
5359  *
5360  *      When these conditions are not satisfied it drops into a standard
5361  *      receive procedure patterned after RFC793 to handle all cases.
5362  *      The first three cases are guaranteed by proper pred_flags setting,
5363  *      the rest is checked inline. Fast processing is turned on in
5364  *      tcp_data_queue when everything is OK.
5365  */
5366 int tcp_rcv_established(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5367                         const struct tcphdr *th, unsigned int len)
5368 {
5369         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5370
5371         if (unlikely(sk->sk_rx_dst == NULL))
5372                 inet_csk(sk)->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5373         /*
5374          *      Header prediction.
5375          *      The code loosely follows the one in the famous
5376          *      "30 instruction TCP receive" Van Jacobson mail.
5377          *
5378          *      Van's trick is to deposit buffers into socket queue
5379          *      on a device interrupt, to call tcp_recv function
5380          *      on the receive process context and checksum and copy
5381          *      the buffer to user space. smart...
5382          *
5383          *      Our current scheme is not silly either but we take the
5384          *      extra cost of the net_bh soft interrupt processing...
5385          *      We do checksum and copy also but from device to kernel.
5386          */
5387
5388         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5389
5390         /*      pred_flags is 0xS?10 << 16 + snd_wnd
5391          *      if header_prediction is to be made
5392          *      'S' will always be tp->tcp_header_len >> 2
5393          *      '?' will be 0 for the fast path, otherwise pred_flags is 0 to
5394          *  turn it off (when there are holes in the receive
5395          *       space for instance)
5396          *      PSH flag is ignored.
5397          */
5398
5399         if ((tcp_flag_word(th) & TCP_HP_BITS) == tp->pred_flags &&
5400             TCP_SKB_CB(skb)->seq == tp->rcv_nxt &&
5401             !after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt)) {
5402                 int tcp_header_len = tp->tcp_header_len;
5403
5404                 /* Timestamp header prediction: tcp_header_len
5405                  * is automatically equal to th->doff*4 due to pred_flags
5406                  * match.
5407                  */
5408
5409                 /* Check timestamp */
5410                 if (tcp_header_len == sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) {
5411                         /* No? Slow path! */
5412                         if (!tcp_parse_aligned_timestamp(tp, th))
5413                                 goto slow_path;
5414
5415                         /* If PAWS failed, check it more carefully in slow path */
5416                         if ((s32)(tp->rx_opt.rcv_tsval - tp->rx_opt.ts_recent) < 0)
5417                                 goto slow_path;
5418
5419                         /* DO NOT update ts_recent here, if checksum fails
5420                          * and timestamp was corrupted part, it will result
5421                          * in a hung connection since we will drop all
5422                          * future packets due to the PAWS test.
5423                          */
5424                 }
5425
5426                 if (len <= tcp_header_len) {
5427                         /* Bulk data transfer: sender */
5428                         if (len == tcp_header_len) {
5429                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5430                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5431                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5432                                  */
5433                                 if (tcp_header_len ==
5434                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5435                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5436                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5437
5438                                 /* We know that such packets are checksummed
5439                                  * on entry.
5440                                  */
5441                                 tcp_ack(sk, skb, 0);
5442                                 __kfree_skb(skb);
5443                                 tcp_data_snd_check(sk);
5444                                 return 0;
5445                         } else { /* Header too small */
5446                                 TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5447                                 goto discard;
5448                         }
5449                 } else {
5450                         int eaten = 0;
5451                         int copied_early = 0;
5452                         bool fragstolen = false;
5453
5454                         if (tp->copied_seq == tp->rcv_nxt &&
5455                             len - tcp_header_len <= tp->ucopy.len) {
5456 #ifdef CONFIG_NET_DMA
5457                                 if (tp->ucopy.task == current &&
5458                                     sock_owned_by_user(sk) &&
5459                                     tcp_dma_try_early_copy(sk, skb, tcp_header_len)) {
5460                                         copied_early = 1;
5461                                         eaten = 1;
5462                                 }
5463 #endif
5464                                 if (tp->ucopy.task == current &&
5465                                     sock_owned_by_user(sk) && !copied_early) {
5466                                         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5467
5468                                         if (!tcp_copy_to_iovec(sk, skb, tcp_header_len))
5469                                                 eaten = 1;
5470                                 }
5471                                 if (eaten) {
5472                                         /* Predicted packet is in window by definition.
5473                                          * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5474                                          * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5475                                          */
5476                                         if (tcp_header_len ==
5477                                             (sizeof(struct tcphdr) +
5478                                              TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5479                                             tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5480                                                 tcp_store_ts_recent(tp);
5481
5482                                         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5483
5484                                         __skb_pull(skb, tcp_header_len);
5485                                         tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
5486                                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITSTOUSER);
5487                                 }
5488                                 if (copied_early)
5489                                         tcp_cleanup_rbuf(sk, skb->len);
5490                         }
5491                         if (!eaten) {
5492                                 if (tcp_checksum_complete_user(sk, skb))
5493                                         goto csum_error;
5494
5495                                 /* Predicted packet is in window by definition.
5496                                  * seq == rcv_nxt and rcv_wup <= rcv_nxt.
5497                                  * Hence, check seq<=rcv_wup reduces to:
5498                                  */
5499                                 if (tcp_header_len ==
5500                                     (sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED) &&
5501                                     tp->rcv_nxt == tp->rcv_wup)
5502                                         tcp_store_ts_recent(tp);
5503
5504                                 tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5505
5506                                 if ((int)skb->truesize > sk->sk_forward_alloc)
5507                                         goto step5;
5508
5509                                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPHPHITS);
5510
5511                                 /* Bulk data transfer: receiver */
5512                                 eaten = tcp_queue_rcv(sk, skb, tcp_header_len,
5513                                                       &fragstolen);
5514                         }
5515
5516                         tcp_event_data_recv(sk, skb);
5517
5518                         if (TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq != tp->snd_una) {
5519                                 /* Well, only one small jumplet in fast path... */
5520                                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_DATA);
5521                                 tcp_data_snd_check(sk);
5522                                 if (!inet_csk_ack_scheduled(sk))
5523                                         goto no_ack;
5524                         }
5525
5526                         if (!copied_early || tp->rcv_nxt != tp->rcv_wup)
5527                                 __tcp_ack_snd_check(sk, 0);
5528 no_ack:
5529 #ifdef CONFIG_NET_DMA
5530                         if (copied_early)
5531                                 __skb_queue_tail(&sk->sk_async_wait_queue, skb);
5532                         else
5533 #endif
5534                         if (eaten)
5535                                 kfree_skb_partial(skb, fragstolen);
5536                         sk->sk_data_ready(sk, 0);
5537                         return 0;
5538                 }
5539         }
5540
5541 slow_path:
5542         if (len < (th->doff << 2) || tcp_checksum_complete_user(sk, skb))
5543                 goto csum_error;
5544
5545         if (!th->ack && !th->rst)
5546                 goto discard;
5547
5548         /*
5549          *      Standard slow path.
5550          */
5551
5552         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 1))
5553                 return 0;
5554
5555 step5:
5556         if (tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH) < 0)
5557                 goto discard;
5558
5559         /* ts_recent update must be made after we are sure that the packet
5560          * is in window.
5561          */
5562         tcp_replace_ts_recent(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5563
5564         tcp_rcv_rtt_measure_ts(sk, skb);
5565
5566         /* Process urgent data. */
5567         tcp_urg(sk, skb, th);
5568
5569         /* step 7: process the segment text */
5570         tcp_data_queue(sk, skb);
5571
5572         tcp_data_snd_check(sk);
5573         tcp_ack_snd_check(sk);
5574         return 0;
5575
5576 csum_error:
5577         TCP_INC_STATS_BH(sock_net(sk), TCP_MIB_INERRS);
5578
5579 discard:
5580         __kfree_skb(skb);
5581         return 0;
5582 }
5583 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_established);
5584
5585 void tcp_finish_connect(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
5586 {
5587         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5588         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5589
5590         tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
5591
5592         if (skb != NULL) {
5593                 icsk->icsk_af_ops->sk_rx_dst_set(sk, skb);
5594                 security_inet_conn_established(sk, skb);
5595         }
5596
5597         /* Make sure socket is routed, for correct metrics.  */
5598         icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
5599
5600         tcp_init_metrics(sk);
5601
5602         tcp_init_congestion_control(sk);
5603
5604         /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on first data
5605          * packet.
5606          */
5607         tp->lsndtime = tcp_time_stamp;
5608
5609         tcp_init_buffer_space(sk);
5610
5611         if (sock_flag(sk, SOCK_KEEPOPEN))
5612                 inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, keepalive_time_when(tp));
5613
5614         if (!tp->rx_opt.snd_wscale)
5615                 __tcp_fast_path_on(tp, tp->snd_wnd);
5616         else
5617                 tp->pred_flags = 0;
5618
5619         if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD)) {
5620                 sk->sk_state_change(sk);
5621                 sk_wake_async(sk, SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
5622         }
5623 }
5624
5625 static bool tcp_rcv_fastopen_synack(struct sock *sk, struct sk_buff *synack,
5626                                     struct tcp_fastopen_cookie *cookie)
5627 {
5628         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5629         struct sk_buff *data = tp->syn_data ? tcp_write_queue_head(sk) : NULL;
5630         u16 mss = tp->rx_opt.mss_clamp;
5631         bool syn_drop;
5632
5633         if (mss == tp->rx_opt.user_mss) {
5634                 struct tcp_options_received opt;
5635                 const u8 *hash_location;
5636
5637                 /* Get original SYNACK MSS value if user MSS sets mss_clamp */
5638                 tcp_clear_options(&opt);
5639                 opt.user_mss = opt.mss_clamp = 0;
5640                 tcp_parse_options(synack, &opt, &hash_location, 0, NULL);
5641                 mss = opt.mss_clamp;
5642         }
5643
5644         if (!tp->syn_fastopen)  /* Ignore an unsolicited cookie */
5645                 cookie->len = -1;
5646
5647         /* The SYN-ACK neither has cookie nor acknowledges the data. Presumably
5648          * the remote receives only the retransmitted (regular) SYNs: either
5649          * the original SYN-data or the corresponding SYN-ACK is lost.
5650          */
5651         syn_drop = (cookie->len <= 0 && data && tp->total_retrans);
5652
5653         tcp_fastopen_cache_set(sk, mss, cookie, syn_drop);
5654
5655         if (data) { /* Retransmit unacked data in SYN */
5656                 tcp_for_write_queue_from(data, sk) {
5657                         if (data == tcp_send_head(sk) ||
5658                             __tcp_retransmit_skb(sk, data))
5659                                 break;
5660                 }
5661                 tcp_rearm_rto(sk);
5662                 return true;
5663         }
5664         tp->syn_data_acked = tp->syn_data;
5665         return false;
5666 }
5667
5668 static int tcp_rcv_synsent_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5669                                          const struct tcphdr *th, unsigned int len)
5670 {
5671         const u8 *hash_location;
5672         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5673         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5674         struct tcp_cookie_values *cvp = tp->cookie_values;
5675         struct tcp_fastopen_cookie foc = { .len = -1 };
5676         int saved_clamp = tp->rx_opt.mss_clamp;
5677
5678         tcp_parse_options(skb, &tp->rx_opt, &hash_location, 0, &foc);
5679
5680         if (th->ack) {
5681                 /* rfc793:
5682                  * "If the state is SYN-SENT then
5683                  *    first check the ACK bit
5684                  *      If the ACK bit is set
5685                  *        If SEG.ACK =< ISS, or SEG.ACK > SND.NXT, send
5686                  *        a reset (unless the RST bit is set, if so drop
5687                  *        the segment and return)"
5688                  */
5689                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_una) ||
5690                     after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt))
5691                         goto reset_and_undo;
5692
5693                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
5694                     !between(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp,
5695                              tcp_time_stamp)) {
5696                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_PAWSACTIVEREJECTED);
5697                         goto reset_and_undo;
5698                 }
5699
5700                 /* Now ACK is acceptable.
5701                  *
5702                  * "If the RST bit is set
5703                  *    If the ACK was acceptable then signal the user "error:
5704                  *    connection reset", drop the segment, enter CLOSED state,
5705                  *    delete TCB, and return."
5706                  */
5707
5708                 if (th->rst) {
5709                         tcp_reset(sk);
5710                         goto discard;
5711                 }
5712
5713                 /* rfc793:
5714                  *   "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5715                  *    drop the segment and return."
5716                  *
5717                  *    See note below!
5718                  *                                        --ANK(990513)
5719                  */
5720                 if (!th->syn)
5721                         goto discard_and_undo;
5722
5723                 /* rfc793:
5724                  *   "If the SYN bit is on ...
5725                  *    are acceptable then ...
5726                  *    (our SYN has been ACKed), change the connection
5727                  *    state to ESTABLISHED..."
5728                  */
5729
5730                 TCP_ECN_rcv_synack(tp, th);
5731
5732                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
5733                 tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH);
5734
5735                 /* Ok.. it's good. Set up sequence numbers and
5736                  * move to established.
5737                  */
5738                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5739                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5740
5741                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5742                  * never scaled.
5743                  */
5744                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window);
5745
5746                 if (!tp->rx_opt.wscale_ok) {
5747                         tp->rx_opt.snd_wscale = tp->rx_opt.rcv_wscale = 0;
5748                         tp->window_clamp = min(tp->window_clamp, 65535U);
5749                 }
5750
5751                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5752                         tp->rx_opt.tstamp_ok       = 1;
5753                         tp->tcp_header_len =
5754                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5755                         tp->advmss          -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5756                         tcp_store_ts_recent(tp);
5757                 } else {
5758                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5759                 }
5760
5761                 if (tcp_is_sack(tp) && sysctl_tcp_fack)
5762                         tcp_enable_fack(tp);
5763
5764                 tcp_mtup_init(sk);
5765                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5766                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5767
5768                 /* Remember, tcp_poll() does not lock socket!
5769                  * Change state from SYN-SENT only after copied_seq
5770                  * is initialized. */
5771                 tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
5772
5773                 if (cvp != NULL &&
5774                     cvp->cookie_pair_size > 0 &&
5775                     tp->rx_opt.cookie_plus > 0) {
5776                         int cookie_size = tp->rx_opt.cookie_plus
5777                                         - TCPOLEN_COOKIE_BASE;
5778                         int cookie_pair_size = cookie_size
5779                                              + cvp->cookie_desired;
5780
5781                         /* A cookie extension option was sent and returned.
5782                          * Note that each incoming SYNACK replaces the
5783                          * Responder cookie.  The initial exchange is most
5784                          * fragile, as protection against spoofing relies
5785                          * entirely upon the sequence and timestamp (above).
5786                          * This replacement strategy allows the correct pair to
5787                          * pass through, while any others will be filtered via
5788                          * Responder verification later.
5789                          */
5790                         if (sizeof(cvp->cookie_pair) >= cookie_pair_size) {
5791                                 memcpy(&cvp->cookie_pair[cvp->cookie_desired],
5792                                        hash_location, cookie_size);
5793                                 cvp->cookie_pair_size = cookie_pair_size;
5794                         }
5795                 }
5796
5797                 smp_mb();
5798
5799                 tcp_finish_connect(sk, skb);
5800
5801                 if ((tp->syn_fastopen || tp->syn_data) &&
5802                     tcp_rcv_fastopen_synack(sk, skb, &foc))
5803                         return -1;
5804
5805                 if (sk->sk_write_pending ||
5806                     icsk->icsk_accept_queue.rskq_defer_accept ||
5807                     icsk->icsk_ack.pingpong) {
5808                         /* Save one ACK. Data will be ready after
5809                          * several ticks, if write_pending is set.
5810                          *
5811                          * It may be deleted, but with this feature tcpdumps
5812                          * look so _wonderfully_ clever, that I was not able
5813                          * to stand against the temptation 8)     --ANK
5814                          */
5815                         inet_csk_schedule_ack(sk);
5816                         icsk->icsk_ack.lrcvtime = tcp_time_stamp;
5817                         tcp_enter_quickack_mode(sk);
5818                         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_DACK,
5819                                                   TCP_DELACK_MAX, TCP_RTO_MAX);
5820
5821 discard:
5822                         __kfree_skb(skb);
5823                         return 0;
5824                 } else {
5825                         tcp_send_ack(sk);
5826                 }
5827                 return -1;
5828         }
5829
5830         /* No ACK in the segment */
5831
5832         if (th->rst) {
5833                 /* rfc793:
5834                  * "If the RST bit is set
5835                  *
5836                  *      Otherwise (no ACK) drop the segment and return."
5837                  */
5838
5839                 goto discard_and_undo;
5840         }
5841
5842         /* PAWS check. */
5843         if (tp->rx_opt.ts_recent_stamp && tp->rx_opt.saw_tstamp &&
5844             tcp_paws_reject(&tp->rx_opt, 0))
5845                 goto discard_and_undo;
5846
5847         if (th->syn) {
5848                 /* We see SYN without ACK. It is attempt of
5849                  * simultaneous connect with crossed SYNs.
5850                  * Particularly, it can be connect to self.
5851                  */
5852                 tcp_set_state(sk, TCP_SYN_RECV);
5853
5854                 if (tp->rx_opt.saw_tstamp) {
5855                         tp->rx_opt.tstamp_ok = 1;
5856                         tcp_store_ts_recent(tp);
5857                         tp->tcp_header_len =
5858                                 sizeof(struct tcphdr) + TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
5859                 } else {
5860                         tp->tcp_header_len = sizeof(struct tcphdr);
5861                 }
5862
5863                 tp->rcv_nxt = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5864                 tp->rcv_wup = TCP_SKB_CB(skb)->seq + 1;
5865
5866                 /* RFC1323: The window in SYN & SYN/ACK segments is
5867                  * never scaled.
5868                  */
5869                 tp->snd_wnd    = ntohs(th->window);
5870                 tp->snd_wl1    = TCP_SKB_CB(skb)->seq;
5871                 tp->max_window = tp->snd_wnd;
5872
5873                 TCP_ECN_rcv_syn(tp, th);
5874
5875                 tcp_mtup_init(sk);
5876                 tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
5877                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
5878
5879                 tcp_send_synack(sk);
5880 #if 0
5881                 /* Note, we could accept data and URG from this segment.
5882                  * There are no obstacles to make this (except that we must
5883                  * either change tcp_recvmsg() to prevent it from returning data
5884                  * before 3WHS completes per RFC793, or employ TCP Fast Open).
5885                  *
5886                  * However, if we ignore data in ACKless segments sometimes,
5887                  * we have no reasons to accept it sometimes.
5888                  * Also, seems the code doing it in step6 of tcp_rcv_state_process
5889                  * is not flawless. So, discard packet for sanity.
5890                  * Uncomment this return to process the data.
5891                  */
5892                 return -1;
5893 #else
5894                 goto discard;
5895 #endif
5896         }
5897         /* "fifth, if neither of the SYN or RST bits is set then
5898          * drop the segment and return."
5899          */
5900
5901 discard_and_undo:
5902         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5903         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
5904         goto discard;
5905
5906 reset_and_undo:
5907         tcp_clear_options(&tp->rx_opt);
5908         tp->rx_opt.mss_clamp = saved_clamp;
5909         return 1;
5910 }
5911
5912 /*
5913  *      This function implements the receiving procedure of RFC 793 for
5914  *      all states except ESTABLISHED and TIME_WAIT.
5915  *      It's called from both tcp_v4_rcv and tcp_v6_rcv and should be
5916  *      address independent.
5917  */
5918
5919 int tcp_rcv_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
5920                           const struct tcphdr *th, unsigned int len)
5921 {
5922         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
5923         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
5924         struct request_sock *req;
5925         int queued = 0;
5926
5927         tp->rx_opt.saw_tstamp = 0;
5928
5929         switch (sk->sk_state) {
5930         case TCP_CLOSE:
5931                 goto discard;
5932
5933         case TCP_LISTEN:
5934                 if (th->ack)
5935                         return 1;
5936
5937                 if (th->rst)
5938                         goto discard;
5939
5940                 if (th->syn) {
5941                         if (th->fin)
5942                                 goto discard;
5943                         if (icsk->icsk_af_ops->conn_request(sk, skb) < 0)
5944                                 return 1;
5945
5946                         /* Now we have several options: In theory there is
5947                          * nothing else in the frame. KA9Q has an option to
5948                          * send data with the syn, BSD accepts data with the
5949                          * syn up to the [to be] advertised window and
5950                          * Solaris 2.1 gives you a protocol error. For now
5951                          * we just ignore it, that fits the spec precisely
5952                          * and avoids incompatibilities. It would be nice in
5953                          * future to drop through and process the data.
5954                          *
5955                          * Now that TTCP is starting to be used we ought to
5956                          * queue this data.
5957                          * But, this leaves one open to an easy denial of
5958                          * service attack, and SYN cookies can't defend
5959                          * against this problem. So, we drop the data
5960                          * in the interest of security over speed unless
5961                          * it's still in use.
5962                          */
5963                         kfree_skb(skb);
5964                         return 0;
5965                 }
5966                 goto discard;
5967
5968         case TCP_SYN_SENT:
5969                 queued = tcp_rcv_synsent_state_process(sk, skb, th, len);
5970                 if (queued >= 0)
5971                         return queued;
5972
5973                 /* Do step6 onward by hand. */
5974                 tcp_urg(sk, skb, th);
5975                 __kfree_skb(skb);
5976                 tcp_data_snd_check(sk);
5977                 return 0;
5978         }
5979
5980         req = tp->fastopen_rsk;
5981         if (req != NULL) {
5982                 WARN_ON_ONCE(sk->sk_state != TCP_SYN_RECV &&
5983                     sk->sk_state != TCP_FIN_WAIT1);
5984
5985                 if (tcp_check_req(sk, skb, req, NULL, true) == NULL)
5986                         goto discard;
5987         }
5988
5989         if (!th->ack && !th->rst)
5990                 goto discard;
5991
5992         if (!tcp_validate_incoming(sk, skb, th, 0))
5993                 return 0;
5994
5995         /* step 5: check the ACK field */
5996         if (true) {
5997                 int acceptable = tcp_ack(sk, skb, FLAG_SLOWPATH) > 0;
5998
5999                 switch (sk->sk_state) {
6000                 case TCP_SYN_RECV:
6001                         if (acceptable) {
6002                                 /* Once we leave TCP_SYN_RECV, we no longer
6003                                  * need req so release it.
6004                                  */
6005                                 if (req) {
6006                                         tcp_synack_rtt_meas(sk, req);
6007                                         tp->total_retrans = req->num_retrans;
6008
6009                                         reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
6010                                 } else {
6011                                         /* Make sure socket is routed, for
6012                                          * correct metrics.
6013                                          */
6014                                         icsk->icsk_af_ops->rebuild_header(sk);
6015                                         tcp_init_congestion_control(sk);
6016
6017                                         tcp_mtup_init(sk);
6018                                         tcp_init_buffer_space(sk);
6019                                         tp->copied_seq = tp->rcv_nxt;
6020                                 }
6021                                 smp_mb();
6022                                 tcp_set_state(sk, TCP_ESTABLISHED);
6023                                 sk->sk_state_change(sk);
6024
6025                                 /* Note, that this wakeup is only for marginal
6026                                  * crossed SYN case. Passively open sockets
6027                                  * are not waked up, because sk->sk_sleep ==
6028                                  * NULL and sk->sk_socket == NULL.
6029                                  */
6030                                 if (sk->sk_socket)
6031                                         sk_wake_async(sk,
6032                                                       SOCK_WAKE_IO, POLL_OUT);
6033
6034                                 tp->snd_una = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
6035                                 tp->snd_wnd = ntohs(th->window) <<
6036                                               tp->rx_opt.snd_wscale;
6037                                 tcp_init_wl(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
6038
6039                                 if (tp->rx_opt.tstamp_ok)
6040                                         tp->advmss -= TCPOLEN_TSTAMP_ALIGNED;
6041
6042                                 if (req) {
6043                                         /* Re-arm the timer because data may
6044                                          * have been sent out. This is similar
6045                                          * to the regular data transmission case
6046                                          * when new data has just been ack'ed.
6047                                          *
6048                                          * (TFO) - we could try to be more
6049                                          * aggressive and retranmitting any data
6050                                          * sooner based on when they were sent
6051                                          * out.
6052                                          */
6053                                         tcp_rearm_rto(sk);
6054                                 } else
6055                                         tcp_init_metrics(sk);
6056
6057                                 /* Prevent spurious tcp_cwnd_restart() on
6058                                  * first data packet.
6059                                  */
6060                                 tp->lsndtime = tcp_time_stamp;
6061
6062                                 tcp_initialize_rcv_mss(sk);
6063                                 tcp_fast_path_on(tp);
6064                         } else {
6065                                 return 1;
6066                         }
6067                         break;
6068
6069                 case TCP_FIN_WAIT1:
6070                         /* If we enter the TCP_FIN_WAIT1 state and we are a
6071                          * Fast Open socket and this is the first acceptable
6072                          * ACK we have received, this would have acknowledged
6073                          * our SYNACK so stop the SYNACK timer.
6074                          */
6075                         if (req != NULL) {
6076                                 /* Return RST if ack_seq is invalid.
6077                                  * Note that RFC793 only says to generate a
6078                                  * DUPACK for it but for TCP Fast Open it seems
6079                                  * better to treat this case like TCP_SYN_RECV
6080                                  * above.
6081                                  */
6082                                 if (!acceptable)
6083                                         return 1;
6084                                 /* We no longer need the request sock. */
6085                                 reqsk_fastopen_remove(sk, req, false);
6086                                 tcp_rearm_rto(sk);
6087                         }
6088                         if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6089                                 struct dst_entry *dst;
6090
6091                                 tcp_set_state(sk, TCP_FIN_WAIT2);
6092                                 sk->sk_shutdown |= SEND_SHUTDOWN;
6093
6094                                 dst = __sk_dst_get(sk);
6095                                 if (dst)
6096                                         dst_confirm(dst);
6097
6098                                 if (!sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
6099                                         /* Wake up lingering close() */
6100                                         sk->sk_state_change(sk);
6101                                 else {
6102                                         int tmo;
6103
6104                                         if (tp->linger2 < 0 ||
6105                                             (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6106                                              after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt))) {
6107                                                 tcp_done(sk);
6108                                                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6109                                                 return 1;
6110                                         }
6111
6112                                         tmo = tcp_fin_time(sk);
6113                                         if (tmo > TCP_TIMEWAIT_LEN) {
6114                                                 inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo - TCP_TIMEWAIT_LEN);
6115                                         } else if (th->fin || sock_owned_by_user(sk)) {
6116                                                 /* Bad case. We could lose such FIN otherwise.
6117                                                  * It is not a big problem, but it looks confusing
6118                                                  * and not so rare event. We still can lose it now,
6119                                                  * if it spins in bh_lock_sock(), but it is really
6120                                                  * marginal case.
6121                                                  */
6122                                                 inet_csk_reset_keepalive_timer(sk, tmo);
6123                                         } else {
6124                                                 tcp_time_wait(sk, TCP_FIN_WAIT2, tmo);
6125                                                 goto discard;
6126                                         }
6127                                 }
6128                         }
6129                         break;
6130
6131                 case TCP_CLOSING:
6132                         if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6133                                 tcp_time_wait(sk, TCP_TIME_WAIT, 0);
6134                                 goto discard;
6135                         }
6136                         break;
6137
6138                 case TCP_LAST_ACK:
6139                         if (tp->snd_una == tp->write_seq) {
6140                                 tcp_update_metrics(sk);
6141                                 tcp_done(sk);
6142                                 goto discard;
6143                         }
6144                         break;
6145                 }
6146         }
6147
6148         /* ts_recent update must be made after we are sure that the packet
6149          * is in window.
6150          */
6151         tcp_replace_ts_recent(tp, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
6152
6153         /* step 6: check the URG bit */
6154         tcp_urg(sk, skb, th);
6155
6156         /* step 7: process the segment text */
6157         switch (sk->sk_state) {
6158         case TCP_CLOSE_WAIT:
6159         case TCP_CLOSING:
6160         case TCP_LAST_ACK:
6161                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, tp->rcv_nxt))
6162                         break;
6163         case TCP_FIN_WAIT1:
6164         case TCP_FIN_WAIT2:
6165                 /* RFC 793 says to queue data in these states,
6166                  * RFC 1122 says we MUST send a reset.
6167                  * BSD 4.4 also does reset.
6168                  */
6169                 if (sk->sk_shutdown & RCV_SHUTDOWN) {
6170                         if (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq != TCP_SKB_CB(skb)->seq &&
6171                             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq - th->fin, tp->rcv_nxt)) {
6172                                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPABORTONDATA);
6173                                 tcp_reset(sk);
6174                                 return 1;
6175                         }
6176                 }
6177                 /* Fall through */
6178         case TCP_ESTABLISHED:
6179                 tcp_data_queue(sk, skb);
6180                 queued = 1;
6181                 break;
6182         }
6183
6184         /* tcp_data could move socket to TIME-WAIT */
6185         if (sk->sk_state != TCP_CLOSE) {
6186                 tcp_data_snd_check(sk);
6187                 tcp_ack_snd_check(sk);
6188         }
6189
6190         if (!queued) {
6191 discard:
6192                 __kfree_skb(skb);
6193         }
6194         return 0;
6195 }
6196 EXPORT_SYMBOL(tcp_rcv_state_process);