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