tcp: Try to restore large SKBs while SACK processing
[pandora-kernel.git] / net / ipv4 / tcp_input.c
1 /*
2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
4  *              interface as the means of communication with the user level.
5  *
6  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
7  *
8  * Authors:     Ross Biro
9  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
10  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
11  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
12  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
13  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
14  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
15  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
16  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
17  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
18  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
19  */
20
21 /*
22  * Changes:
23  *              Pedro Roque     :       Fast Retransmit/Recovery.
24  *                                      Two receive queues.
25  *                                      Retransmit queue handled by TCP.
26  *                                      Better retransmit timer handling.
27  *                                      New congestion avoidance.
28  *                                      Header prediction.
29  *                                      Variable renaming.
30  *
31  *              Eric            :       Fast Retransmit.
32  *              Randy Scott     :       MSS option defines.
33  *              Eric Schenk     :       Fixes to slow start algorithm.
34  *              Eric Schenk     :       Yet another double ACK bug.
35  *              Eric Schenk     :       Delayed ACK bug fixes.
36  *              Eric Schenk     :       Floyd style fast retrans war avoidance.
37  *              David S. Miller :       Don't allow zero congestion window.
38  *              Eric Schenk     :       Fix retransmitter so that it sends
39  *                                      next packet on ack of previous packet.
40  *              Andi Kleen      :       Moved open_request checking here
41  *                                      and process RSTs for open_requests.
42  *              Andi Kleen      :       Better prune_queue, and other fixes.
43  *              Andrey Savochkin:       Fix RTT measurements in the presence of
44  *                                      timestamps.
45  *              Andrey Savochkin:       Check sequence numbers correctly when
46  *                                      removing SACKs due to in sequence incoming
47  *                                      data segments.
48  *              Andi Kleen:             Make sure we never ack data there is not
49  *                                      enough room for. Also make this condition
50  *                                      a fatal error if it might still happen.
51  *              Andi Kleen:             Add tcp_measure_rcv_mss to make
52  *                                      connections with MSS<min(MTU,ann. MSS)
53  *                                      work without delayed acks.
54  *              Andi Kleen:             Process packets with PSH set in the
55  *                                      fast path.
56  *              J Hadi Salim:           ECN support
57  *              Andrei Gurtov,
58  *              Pasi Sarolahti,
59  *              Panu Kuhlberg:          Experimental audit of TCP (re)transmission
60  *                                      engine. Lots of bugs are found.
61  *              Pasi Sarolahti:         F-RTO for dealing with spurious RTOs
62  */
63
64 #include <linux/mm.h>
65 #include <linux/module.h>
66 #include <linux/sysctl.h>
67 #include <net/dst.h>
68 #include <net/tcp.h>
69 #include <net/inet_common.h>
70 #include <linux/ipsec.h>
71 #include <asm/unaligned.h>
72 #include <net/netdma.h>
73
74 int sysctl_tcp_timestamps __read_mostly = 1;
75 int sysctl_tcp_window_scaling __read_mostly = 1;
76 int sysctl_tcp_sack __read_mostly = 1;
77 int sysctl_tcp_fack __read_mostly = 1;
78 int sysctl_tcp_reordering __read_mostly = TCP_FASTRETRANS_THRESH;
79 int sysctl_tcp_ecn __read_mostly;
80 int sysctl_tcp_dsack __read_mostly = 1;
81 int sysctl_tcp_app_win __read_mostly = 31;
82 int sysctl_tcp_adv_win_scale __read_mostly = 2;
83
84 int sysctl_tcp_stdurg __read_mostly;
85 int sysctl_tcp_rfc1337 __read_mostly;
86 int sysctl_tcp_max_orphans __read_mostly = NR_FILE;
87 int sysctl_tcp_frto __read_mostly = 2;
88 int sysctl_tcp_frto_response __read_mostly;
89 int sysctl_tcp_nometrics_save __read_mostly;
90
91 int sysctl_tcp_moderate_rcvbuf __read_mostly = 1;
92 int sysctl_tcp_abc __read_mostly;
93
94 #define FLAG_DATA               0x01 /* Incoming frame contained data.          */
95 #define FLAG_WIN_UPDATE         0x02 /* Incoming ACK was a window update.       */
96 #define FLAG_DATA_ACKED         0x04 /* This ACK acknowledged new data.         */
97 #define FLAG_RETRANS_DATA_ACKED 0x08 /* "" "" some of which was retransmitted.  */
98 #define FLAG_SYN_ACKED          0x10 /* This ACK acknowledged SYN.              */
99 #define FLAG_DATA_SACKED        0x20 /* New SACK.                               */
100 #define FLAG_ECE                0x40 /* ECE in this ACK                         */
101 #define FLAG_DATA_LOST          0x80 /* SACK detected data lossage.             */
102 #define FLAG_SLOWPATH           0x100 /* Do not skip RFC checks for window update.*/
103 #define FLAG_ONLY_ORIG_SACKED   0x200 /* SACKs only non-rexmit sent before RTO */
104 #define FLAG_SND_UNA_ADVANCED   0x400 /* Snd_una was changed (!= FLAG_DATA_ACKED) */
105 #define FLAG_DSACKING_ACK       0x800 /* SACK blocks contained D-SACK info */
106 #define FLAG_NONHEAD_RETRANS_ACKED      0x1000 /* Non-head rexmitted data was ACKed */
107 #define FLAG_SACK_RENEGING      0x2000 /* snd_una advanced to a sacked seq */
108
109 #define FLAG_ACKED              (FLAG_DATA_ACKED|FLAG_SYN_ACKED)
110 #define FLAG_NOT_DUP            (FLAG_DATA|FLAG_WIN_UPDATE|FLAG_ACKED)
111 #define FLAG_CA_ALERT           (FLAG_DATA_SACKED|FLAG_ECE)
112 #define FLAG_FORWARD_PROGRESS   (FLAG_ACKED|FLAG_DATA_SACKED)
113 #define FLAG_ANY_PROGRESS       (FLAG_FORWARD_PROGRESS|FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
114
115 #define TCP_REMNANT (TCP_FLAG_FIN|TCP_FLAG_URG|TCP_FLAG_SYN|TCP_FLAG_PSH)
116 #define TCP_HP_BITS (~(TCP_RESERVED_BITS|TCP_FLAG_PSH))
117
118 /* Adapt the MSS value used to make delayed ack decision to the
119  * real world.
120  */
121 static void tcp_measure_rcv_mss(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
122 {
123         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
124         const unsigned int lss = icsk->icsk_ack.last_seg_size;
125         unsigned int len;
126
127         icsk->icsk_ack.last_seg_size = 0;
128
129         /* skb->len may jitter because of SACKs, even if peer
130          * sends good full-sized frames.
131          */
132         len = skb_shinfo(skb)->gso_size ? : skb->len;
133         if (len >= icsk->icsk_ack.rcv_mss) {
134                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = len;
135         } else {
136                 /* Otherwise, we make more careful check taking into account,
137                  * that SACKs block is variable.
138                  *
139                  * "len" is invariant segment length, including TCP header.
140                  */
141                 len += skb->data - skb_transport_header(skb);
142                 if (len >= TCP_MIN_RCVMSS + sizeof(struct tcphdr) ||
143                     /* If PSH is not set, packet should be
144                      * full sized, provided peer TCP is not badly broken.
145                      * This observation (if it is correct 8)) allows
146                      * to handle super-low mtu links fairly.
147                      */
148                     (len >= TCP_MIN_MSS + sizeof(struct tcphdr) &&
149                      !(tcp_flag_word(tcp_hdr(skb)) & TCP_REMNANT))) {
150                         /* Subtract also invariant (if peer is RFC compliant),
151                          * tcp header plus fixed timestamp option length.
152                          * Resulting "len" is MSS free of SACK jitter.
153                          */
154                         len -= tcp_sk(sk)->tcp_header_len;
155                         icsk->icsk_ack.last_seg_size = len;
156                         if (len == lss) {
157                                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = len;
158                                 return;
159                         }
160                 }
161                 if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED)
162                         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED2;
163                 icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED;
164         }
165 }
166
167 static void tcp_incr_quickack(struct sock *sk)
168 {
169         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
170         unsigned quickacks = tcp_sk(sk)->rcv_wnd / (2 * icsk->icsk_ack.rcv_mss);
171
172         if (quickacks == 0)
173                 quickacks = 2;
174         if (quickacks > icsk->icsk_ack.quick)
175                 icsk->icsk_ack.quick = min(quickacks, TCP_MAX_QUICKACKS);
176 }
177
178 void tcp_enter_quickack_mode(struct sock *sk)
179 {
180         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
181         tcp_incr_quickack(sk);
182         icsk->icsk_ack.pingpong = 0;
183         icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
184 }
185
186 /* Send ACKs quickly, if "quick" count is not exhausted
187  * and the session is not interactive.
188  */
189
190 static inline int tcp_in_quickack_mode(const struct sock *sk)
191 {
192         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
193         return icsk->icsk_ack.quick && !icsk->icsk_ack.pingpong;
194 }
195
196 static inline void TCP_ECN_queue_cwr(struct tcp_sock *tp)
197 {
198         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
199                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_QUEUE_CWR;
200 }
201
202 static inline void TCP_ECN_accept_cwr(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
203 {
204         if (tcp_hdr(skb)->cwr)
205                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
206 }
207
208 static inline void TCP_ECN_withdraw_cwr(struct tcp_sock *tp)
209 {
210         tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
211 }
212
213 static inline void TCP_ECN_check_ce(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
214 {
215         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) {
216                 if (INET_ECN_is_ce(TCP_SKB_CB(skb)->flags))
217                         tp->ecn_flags |= TCP_ECN_DEMAND_CWR;
218                 /* Funny extension: if ECT is not set on a segment,
219                  * it is surely retransmit. It is not in ECN RFC,
220                  * but Linux follows this rule. */
221                 else if (INET_ECN_is_not_ect((TCP_SKB_CB(skb)->flags)))
222                         tcp_enter_quickack_mode((struct sock *)tp);
223         }
224 }
225
226 static inline void TCP_ECN_rcv_synack(struct tcp_sock *tp, struct tcphdr *th)
227 {
228         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || th->cwr))
229                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
230 }
231
232 static inline void TCP_ECN_rcv_syn(struct tcp_sock *tp, struct tcphdr *th)
233 {
234         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || !th->cwr))
235                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
236 }
237
238 static inline int TCP_ECN_rcv_ecn_echo(struct tcp_sock *tp, struct tcphdr *th)
239 {
240         if (th->ece && !th->syn && (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
241                 return 1;
242         return 0;
243 }
244
245 /* Buffer size and advertised window tuning.
246  *
247  * 1. Tuning sk->sk_sndbuf, when connection enters established state.
248  */
249
250 static void tcp_fixup_sndbuf(struct sock *sk)
251 {
252         int sndmem = tcp_sk(sk)->rx_opt.mss_clamp + MAX_TCP_HEADER + 16 +
253                      sizeof(struct sk_buff);
254
255         if (sk->sk_sndbuf < 3 * sndmem)
256                 sk->sk_sndbuf = min(3 * sndmem, sysctl_tcp_wmem[2]);
257 }
258
259 /* 2. Tuning advertised window (window_clamp, rcv_ssthresh)
260  *
261  * All tcp_full_space() is split to two parts: "network" buffer, allocated
262  * forward and advertised in receiver window (tp->rcv_wnd) and
263  * "application buffer", required to isolate scheduling/application
264  * latencies from network.
265  * window_clamp is maximal advertised window. It can be less than
266  * tcp_full_space(), in this case tcp_full_space() - window_clamp
267  * is reserved for "application" buffer. The less window_clamp is
268  * the smoother our behaviour from viewpoint of network, but the lower
269  * throughput and the higher sensitivity of the connection to losses. 8)
270  *
271  * rcv_ssthresh is more strict window_clamp used at "slow start"
272  * phase to predict further behaviour of this connection.
273  * It is used for two goals:
274  * - to enforce header prediction at sender, even when application
275  *   requires some significant "application buffer". It is check #1.
276  * - to prevent pruning of receive queue because of misprediction
277  *   of receiver window. Check #2.
278  *
279  * The scheme does not work when sender sends good segments opening
280  * window and then starts to feed us spaghetti. But it should work
281  * in common situations. Otherwise, we have to rely on queue collapsing.
282  */
283
284 /* Slow part of check#2. */
285 static int __tcp_grow_window(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
286 {
287         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
288         /* Optimize this! */
289         int truesize = tcp_win_from_space(skb->truesize) >> 1;
290         int window = tcp_win_from_space(sysctl_tcp_rmem[2]) >> 1;
291
292         while (tp->rcv_ssthresh <= window) {
293                 if (truesize <= skb->len)
294                         return 2 * inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss;
295
296                 truesize >>= 1;
297                 window >>= 1;
298         }
299         return 0;
300 }
301
302 static void tcp_grow_window(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
303 {
304         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
305
306         /* Check #1 */
307         if (tp->rcv_ssthresh < tp->window_clamp &&
308             (int)tp->rcv_ssthresh < tcp_space(sk) &&
309             !tcp_memory_pressure) {
310                 int incr;
311
312                 /* Check #2. Increase window, if skb with such overhead
313                  * will fit to rcvbuf in future.
314                  */
315                 if (tcp_win_from_space(skb->truesize) <= skb->len)
316                         incr = 2 * tp->advmss;
317                 else
318                         incr = __tcp_grow_window(sk, skb);
319
320                 if (incr) {
321                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh + incr,
322                                                tp->window_clamp);
323                         inet_csk(sk)->icsk_ack.quick |= 1;
324                 }
325         }
326 }
327
328 /* 3. Tuning rcvbuf, when connection enters established state. */
329
330 static void tcp_fixup_rcvbuf(struct sock *sk)
331 {
332         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
333         int rcvmem = tp->advmss + MAX_TCP_HEADER + 16 + sizeof(struct sk_buff);
334
335         /* Try to select rcvbuf so that 4 mss-sized segments
336          * will fit to window and corresponding skbs will fit to our rcvbuf.
337          * (was 3; 4 is minimum to allow fast retransmit to work.)
338          */
339         while (tcp_win_from_space(rcvmem) < tp->advmss)
340                 rcvmem += 128;
341         if (sk->sk_rcvbuf < 4 * rcvmem)
342                 sk->sk_rcvbuf = min(4 * rcvmem, sysctl_tcp_rmem[2]);
343 }
344
345 /* 4. Try to fixup all. It is made immediately after connection enters
346  *    established state.
347  */
348 static void tcp_init_buffer_space(struct sock *sk)
349 {
350         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
351         int maxwin;
352
353         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK))
354                 tcp_fixup_rcvbuf(sk);
355         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK))
356                 tcp_fixup_sndbuf(sk);
357
358         tp->rcvq_space.space = tp->rcv_wnd;
359
360         maxwin = tcp_full_space(sk);
361
362         if (tp->window_clamp >= maxwin) {
363                 tp->window_clamp = maxwin;
364
365                 if (sysctl_tcp_app_win && maxwin > 4 * tp->advmss)
366                         tp->window_clamp = max(maxwin -
367                                                (maxwin >> sysctl_tcp_app_win),
368                                                4 * tp->advmss);
369         }
370
371         /* Force reservation of one segment. */
372         if (sysctl_tcp_app_win &&
373             tp->window_clamp > 2 * tp->advmss &&
374             tp->window_clamp + tp->advmss > maxwin)
375                 tp->window_clamp = max(2 * tp->advmss, maxwin - tp->advmss);
376
377         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, tp->window_clamp);
378         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
379 }
380
381 /* 5. Recalculate window clamp after socket hit its memory bounds. */
382 static void tcp_clamp_window(struct sock *sk)
383 {
384         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
385         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
386
387         icsk->icsk_ack.quick = 0;
388
389         if (sk->sk_rcvbuf < sysctl_tcp_rmem[2] &&
390             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK) &&
391             !tcp_memory_pressure &&
392             atomic_read(&tcp_memory_allocated) < sysctl_tcp_mem[0]) {
393                 sk->sk_rcvbuf = min(atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc),
394                                     sysctl_tcp_rmem[2]);
395         }
396         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf)
397                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->window_clamp, 2U * tp->advmss);
398 }
399
400 /* Initialize RCV_MSS value.
401  * RCV_MSS is an our guess about MSS used by the peer.
402  * We haven't any direct information about the MSS.
403  * It's better to underestimate the RCV_MSS rather than overestimate.
404  * Overestimations make us ACKing less frequently than needed.
405  * Underestimations are more easy to detect and fix by tcp_measure_rcv_mss().
406  */
407 void tcp_initialize_rcv_mss(struct sock *sk)
408 {
409         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
410         unsigned int hint = min_t(unsigned int, tp->advmss, tp->mss_cache);
411
412         hint = min(hint, tp->rcv_wnd / 2);
413         hint = min(hint, TCP_MIN_RCVMSS);
414         hint = max(hint, TCP_MIN_MSS);
415
416         inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss = hint;
417 }
418
419 /* Receiver "autotuning" code.
420  *
421  * The algorithm for RTT estimation w/o timestamps is based on
422  * Dynamic Right-Sizing (DRS) by Wu Feng and Mike Fisk of LANL.
423  * <http://www.lanl.gov/radiant/website/pubs/drs/lacsi2001.ps>
424  *
425  * More detail on this code can be found at
426  * <http://www.psc.edu/~jheffner/senior_thesis.ps>,
427  * though this reference is out of date.  A new paper
428  * is pending.
429  */
430 static void tcp_rcv_rtt_update(struct tcp_sock *tp, u32 sample, int win_dep)
431 {
432         u32 new_sample = tp->rcv_rtt_est.rtt;
433         long m = sample;
434
435         if (m == 0)
436                 m = 1;
437
438         if (new_sample != 0) {
439                 /* If we sample in larger samples in the non-timestamp
440                  * case, we could grossly overestimate the RTT especially
441                  * with chatty applications or bulk transfer apps which
442                  * are stalled on filesystem I/O.
443                  *
444                  * Also, since we are only going for a minimum in the
445                  * non-timestamp case, we do not smooth things out
446                  * else with timestamps disabled convergence takes too
447                  * long.
448                  */
449                 if (!win_dep) {
450                         m -= (new_sample >> 3);
451                         new_sample += m;
452                 } else if (m < new_sample)
453                         new_sample = m << 3;
454         } else {
455                 /* No previous measure. */
456                 new_sample = m << 3;
457         }
458
459         if (tp->rcv_rtt_est.rtt != new_sample)
460                 tp->rcv_rtt_est.rtt = new_sample;
461 }
462
463 static inline void tcp_rcv_rtt_measure(struct tcp_sock *tp)
464 {
465         if (tp->rcv_rtt_est.time == 0)
466                 goto new_measure;
467         if (before(tp->rcv_nxt, tp->rcv_rtt_est.seq))
468                 return;
469         tcp_rcv_rtt_update(tp, jiffies - tp->rcv_rtt_est.time, 1);
470
471 new_measure:
472         tp->rcv_rtt_est.seq = tp->rcv_nxt + tp->rcv_wnd;
473         tp->rcv_rtt_est.time = tcp_time_stamp;
474 }
475
476 static inline void tcp_rcv_rtt_measure_ts(struct sock *sk,
477                                           const struct sk_buff *skb)
478 {
479         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
480         if (tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
481             (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq -
482              TCP_SKB_CB(skb)->seq >= inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss))
483                 tcp_rcv_rtt_update(tp, tcp_time_stamp - tp->rx_opt.rcv_tsecr, 0);
484 }
485
486 /*
487  * This function should be called every time data is copied to user space.
488  * It calculates the appropriate TCP receive buffer space.
489  */
490 void tcp_rcv_space_adjust(struct sock *sk)
491 {
492         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
493         int time;
494         int space;
495
496         if (tp->rcvq_space.time == 0)
497                 goto new_measure;
498
499         time = tcp_time_stamp - tp->rcvq_space.time;
500         if (time < (tp->rcv_rtt_est.rtt >> 3) || tp->rcv_rtt_est.rtt == 0)
501                 return;
502
503         space = 2 * (tp->copied_seq - tp->rcvq_space.seq);
504
505         space = max(tp->rcvq_space.space, space);
506
507         if (tp->rcvq_space.space != space) {
508                 int rcvmem;
509
510                 tp->rcvq_space.space = space;
511
512                 if (sysctl_tcp_moderate_rcvbuf &&
513                     !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK)) {
514                         int new_clamp = space;
515
516                         /* Receive space grows, normalize in order to
517                          * take into account packet headers and sk_buff
518                          * structure overhead.
519                          */
520                         space /= tp->advmss;
521                         if (!space)
522                                 space = 1;
523                         rcvmem = (tp->advmss + MAX_TCP_HEADER +
524                                   16 + sizeof(struct sk_buff));
525                         while (tcp_win_from_space(rcvmem) < tp->advmss)
526                                 rcvmem += 128;
527                         space *= rcvmem;
528                         space = min(space, sysctl_tcp_rmem[2]);
529                         if (space > sk->sk_rcvbuf) {
530                                 sk->sk_rcvbuf = space;
531
532                                 /* Make the window clamp follow along.  */
533                                 tp->window_clamp = new_clamp;
534                         }
535                 }
536         }
537
538 new_measure:
539         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
540         tp->rcvq_space.time = tcp_time_stamp;
541 }
542
543 /* There is something which you must keep in mind when you analyze the
544  * behavior of the tp->ato delayed ack timeout interval.  When a
545  * connection starts up, we want to ack as quickly as possible.  The
546  * problem is that "good" TCP's do slow start at the beginning of data
547  * transmission.  The means that until we send the first few ACK's the
548  * sender will sit on his end and only queue most of his data, because
549  * he can only send snd_cwnd unacked packets at any given time.  For
550  * each ACK we send, he increments snd_cwnd and transmits more of his
551  * queue.  -DaveM
552  */
553 static void tcp_event_data_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
554 {
555         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
556         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
557         u32 now;
558
559         inet_csk_schedule_ack(sk);
560
561         tcp_measure_rcv_mss(sk, skb);
562
563         tcp_rcv_rtt_measure(tp);
564
565         now = tcp_time_stamp;
566
567         if (!icsk->icsk_ack.ato) {
568                 /* The _first_ data packet received, initialize
569                  * delayed ACK engine.
570                  */
571                 tcp_incr_quickack(sk);
572                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
573         } else {
574                 int m = now - icsk->icsk_ack.lrcvtime;
575
576                 if (m <= TCP_ATO_MIN / 2) {
577                         /* The fastest case is the first. */
578                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + TCP_ATO_MIN / 2;
579                 } else if (m < icsk->icsk_ack.ato) {
580                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + m;
581                         if (icsk->icsk_ack.ato > icsk->icsk_rto)
582                                 icsk->icsk_ack.ato = icsk->icsk_rto;
583                 } else if (m > icsk->icsk_rto) {
584                         /* Too long gap. Apparently sender failed to
585                          * restart window, so that we send ACKs quickly.
586                          */
587                         tcp_incr_quickack(sk);
588                         sk_mem_reclaim(sk);
589                 }
590         }
591         icsk->icsk_ack.lrcvtime = now;
592
593         TCP_ECN_check_ce(tp, skb);
594
595         if (skb->len >= 128)
596                 tcp_grow_window(sk, skb);
597 }
598
599 static u32 tcp_rto_min(struct sock *sk)
600 {
601         struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
602         u32 rto_min = TCP_RTO_MIN;
603
604         if (dst && dst_metric_locked(dst, RTAX_RTO_MIN))
605                 rto_min = dst_metric_rtt(dst, RTAX_RTO_MIN);
606         return rto_min;
607 }
608
609 /* Called to compute a smoothed rtt estimate. The data fed to this
610  * routine either comes from timestamps, or from segments that were
611  * known _not_ to have been retransmitted [see Karn/Partridge
612  * Proceedings SIGCOMM 87]. The algorithm is from the SIGCOMM 88
613  * piece by Van Jacobson.
614  * NOTE: the next three routines used to be one big routine.
615  * To save cycles in the RFC 1323 implementation it was better to break
616  * it up into three procedures. -- erics
617  */
618 static void tcp_rtt_estimator(struct sock *sk, const __u32 mrtt)
619 {
620         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
621         long m = mrtt; /* RTT */
622
623         /*      The following amusing code comes from Jacobson's
624          *      article in SIGCOMM '88.  Note that rtt and mdev
625          *      are scaled versions of rtt and mean deviation.
626          *      This is designed to be as fast as possible
627          *      m stands for "measurement".
628          *
629          *      On a 1990 paper the rto value is changed to:
630          *      RTO = rtt + 4 * mdev
631          *
632          * Funny. This algorithm seems to be very broken.
633          * These formulae increase RTO, when it should be decreased, increase
634          * too slowly, when it should be increased quickly, decrease too quickly
635          * etc. I guess in BSD RTO takes ONE value, so that it is absolutely
636          * does not matter how to _calculate_ it. Seems, it was trap
637          * that VJ failed to avoid. 8)
638          */
639         if (m == 0)
640                 m = 1;
641         if (tp->srtt != 0) {
642                 m -= (tp->srtt >> 3);   /* m is now error in rtt est */
643                 tp->srtt += m;          /* rtt = 7/8 rtt + 1/8 new */
644                 if (m < 0) {
645                         m = -m;         /* m is now abs(error) */
646                         m -= (tp->mdev >> 2);   /* similar update on mdev */
647                         /* This is similar to one of Eifel findings.
648                          * Eifel blocks mdev updates when rtt decreases.
649                          * This solution is a bit different: we use finer gain
650                          * for mdev in this case (alpha*beta).
651                          * Like Eifel it also prevents growth of rto,
652                          * but also it limits too fast rto decreases,
653                          * happening in pure Eifel.
654                          */
655                         if (m > 0)
656                                 m >>= 3;
657                 } else {
658                         m -= (tp->mdev >> 2);   /* similar update on mdev */
659                 }
660                 tp->mdev += m;          /* mdev = 3/4 mdev + 1/4 new */
661                 if (tp->mdev > tp->mdev_max) {
662                         tp->mdev_max = tp->mdev;
663                         if (tp->mdev_max > tp->rttvar)
664                                 tp->rttvar = tp->mdev_max;
665                 }
666                 if (after(tp->snd_una, tp->rtt_seq)) {
667                         if (tp->mdev_max < tp->rttvar)
668                                 tp->rttvar -= (tp->rttvar - tp->mdev_max) >> 2;
669                         tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
670                         tp->mdev_max = tcp_rto_min(sk);
671                 }
672         } else {
673                 /* no previous measure. */
674                 tp->srtt = m << 3;      /* take the measured time to be rtt */
675                 tp->mdev = m << 1;      /* make sure rto = 3*rtt */
676                 tp->mdev_max = tp->rttvar = max(tp->mdev, tcp_rto_min(sk));
677                 tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
678         }
679 }
680
681 /* Calculate rto without backoff.  This is the second half of Van Jacobson's
682  * routine referred to above.
683  */
684 static inline void tcp_set_rto(struct sock *sk)
685 {
686         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
687         /* Old crap is replaced with new one. 8)
688          *
689          * More seriously:
690          * 1. If rtt variance happened to be less 50msec, it is hallucination.
691          *    It cannot be less due to utterly erratic ACK generation made
692          *    at least by solaris and freebsd. "Erratic ACKs" has _nothing_
693          *    to do with delayed acks, because at cwnd>2 true delack timeout
694          *    is invisible. Actually, Linux-2.4 also generates erratic
695          *    ACKs in some circumstances.
696          */
697         inet_csk(sk)->icsk_rto = (tp->srtt >> 3) + tp->rttvar;
698
699         /* 2. Fixups made earlier cannot be right.
700          *    If we do not estimate RTO correctly without them,
701          *    all the algo is pure shit and should be replaced
702          *    with correct one. It is exactly, which we pretend to do.
703          */
704 }
705
706 /* NOTE: clamping at TCP_RTO_MIN is not required, current algo
707  * guarantees that rto is higher.
708  */
709 static inline void tcp_bound_rto(struct sock *sk)
710 {
711         if (inet_csk(sk)->icsk_rto > TCP_RTO_MAX)
712                 inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_RTO_MAX;
713 }
714
715 /* Save metrics learned by this TCP session.
716    This function is called only, when TCP finishes successfully
717    i.e. when it enters TIME-WAIT or goes from LAST-ACK to CLOSE.
718  */
719 void tcp_update_metrics(struct sock *sk)
720 {
721         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
722         struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
723
724         if (sysctl_tcp_nometrics_save)
725                 return;
726
727         dst_confirm(dst);
728
729         if (dst && (dst->flags & DST_HOST)) {
730                 const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
731                 int m;
732                 unsigned long rtt;
733
734                 if (icsk->icsk_backoff || !tp->srtt) {
735                         /* This session failed to estimate rtt. Why?
736                          * Probably, no packets returned in time.
737                          * Reset our results.
738                          */
739                         if (!(dst_metric_locked(dst, RTAX_RTT)))
740                                 dst->metrics[RTAX_RTT - 1] = 0;
741                         return;
742                 }
743
744                 rtt = dst_metric_rtt(dst, RTAX_RTT);
745                 m = rtt - tp->srtt;
746
747                 /* If newly calculated rtt larger than stored one,
748                  * store new one. Otherwise, use EWMA. Remember,
749                  * rtt overestimation is always better than underestimation.
750                  */
751                 if (!(dst_metric_locked(dst, RTAX_RTT))) {
752                         if (m <= 0)
753                                 set_dst_metric_rtt(dst, RTAX_RTT, tp->srtt);
754                         else
755                                 set_dst_metric_rtt(dst, RTAX_RTT, rtt - (m >> 3));
756                 }
757
758                 if (!(dst_metric_locked(dst, RTAX_RTTVAR))) {
759                         unsigned long var;
760                         if (m < 0)
761                                 m = -m;
762
763                         /* Scale deviation to rttvar fixed point */
764                         m >>= 1;
765                         if (m < tp->mdev)
766                                 m = tp->mdev;
767
768                         var = dst_metric_rtt(dst, RTAX_RTTVAR);
769                         if (m >= var)
770                                 var = m;
771                         else
772                                 var -= (var - m) >> 2;
773
774                         set_dst_metric_rtt(dst, RTAX_RTTVAR, var);
775                 }
776
777                 if (tp->snd_ssthresh >= 0xFFFF) {
778                         /* Slow start still did not finish. */
779                         if (dst_metric(dst, RTAX_SSTHRESH) &&
780                             !dst_metric_locked(dst, RTAX_SSTHRESH) &&
781                             (tp->snd_cwnd >> 1) > dst_metric(dst, RTAX_SSTHRESH))
782                                 dst->metrics[RTAX_SSTHRESH-1] = tp->snd_cwnd >> 1;
783                         if (!dst_metric_locked(dst, RTAX_CWND) &&
784                             tp->snd_cwnd > dst_metric(dst, RTAX_CWND))
785                                 dst->metrics[RTAX_CWND - 1] = tp->snd_cwnd;
786                 } else if (tp->snd_cwnd > tp->snd_ssthresh &&
787                            icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open) {
788                         /* Cong. avoidance phase, cwnd is reliable. */
789                         if (!dst_metric_locked(dst, RTAX_SSTHRESH))
790                                 dst->metrics[RTAX_SSTHRESH-1] =
791                                         max(tp->snd_cwnd >> 1, tp->snd_ssthresh);
792                         if (!dst_metric_locked(dst, RTAX_CWND))
793                                 dst->metrics[RTAX_CWND-1] = (dst_metric(dst, RTAX_CWND) + tp->snd_cwnd) >> 1;
794                 } else {
795                         /* Else slow start did not finish, cwnd is non-sense,
796                            ssthresh may be also invalid.
797                          */
798                         if (!dst_metric_locked(dst, RTAX_CWND))
799                                 dst->metrics[RTAX_CWND-1] = (dst_metric(dst, RTAX_CWND) + tp->snd_ssthresh) >> 1;
800                         if (dst_metric(dst, RTAX_SSTHRESH) &&
801                             !dst_metric_locked(dst, RTAX_SSTHRESH) &&
802                             tp->snd_ssthresh > dst_metric(dst, RTAX_SSTHRESH))
803                                 dst->metrics[RTAX_SSTHRESH-1] = tp->snd_ssthresh;
804                 }
805
806                 if (!dst_metric_locked(dst, RTAX_REORDERING)) {
807                         if (dst_metric(dst, RTAX_REORDERING) < tp->reordering &&
808                             tp->reordering != sysctl_tcp_reordering)
809                                 dst->metrics[RTAX_REORDERING-1] = tp->reordering;
810                 }
811         }
812 }
813
814 /* Numbers are taken from RFC3390.
815  *
816  * John Heffner states:
817  *
818  *      The RFC specifies a window of no more than 4380 bytes
819  *      unless 2*MSS > 4380.  Reading the pseudocode in the RFC
820  *      is a bit misleading because they use a clamp at 4380 bytes
821  *      rather than use a multiplier in the relevant range.
822  */
823 __u32 tcp_init_cwnd(struct tcp_sock *tp, struct dst_entry *dst)
824 {
825         __u32 cwnd = (dst ? dst_metric(dst, RTAX_INITCWND) : 0);
826
827         if (!cwnd) {
828                 if (tp->mss_cache > 1460)
829                         cwnd = 2;
830                 else
831                         cwnd = (tp->mss_cache > 1095) ? 3 : 4;
832         }
833         return min_t(__u32, cwnd, tp->snd_cwnd_clamp);
834 }
835
836 /* Set slow start threshold and cwnd not falling to slow start */
837 void tcp_enter_cwr(struct sock *sk, const int set_ssthresh)
838 {
839         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
840         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
841
842         tp->prior_ssthresh = 0;
843         tp->bytes_acked = 0;
844         if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
845                 tp->undo_marker = 0;
846                 if (set_ssthresh)
847                         tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
848                 tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd,
849                                    tcp_packets_in_flight(tp) + 1U);
850                 tp->snd_cwnd_cnt = 0;
851                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
852                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
853                 TCP_ECN_queue_cwr(tp);
854
855                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
856         }
857 }
858
859 /*
860  * Packet counting of FACK is based on in-order assumptions, therefore TCP
861  * disables it when reordering is detected
862  */
863 static void tcp_disable_fack(struct tcp_sock *tp)
864 {
865         /* RFC3517 uses different metric in lost marker => reset on change */
866         if (tcp_is_fack(tp))
867                 tp->lost_skb_hint = NULL;
868         tp->rx_opt.sack_ok &= ~2;
869 }
870
871 /* Take a notice that peer is sending D-SACKs */
872 static void tcp_dsack_seen(struct tcp_sock *tp)
873 {
874         tp->rx_opt.sack_ok |= 4;
875 }
876
877 /* Initialize metrics on socket. */
878
879 static void tcp_init_metrics(struct sock *sk)
880 {
881         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
882         struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
883
884         if (dst == NULL)
885                 goto reset;
886
887         dst_confirm(dst);
888
889         if (dst_metric_locked(dst, RTAX_CWND))
890                 tp->snd_cwnd_clamp = dst_metric(dst, RTAX_CWND);
891         if (dst_metric(dst, RTAX_SSTHRESH)) {
892                 tp->snd_ssthresh = dst_metric(dst, RTAX_SSTHRESH);
893                 if (tp->snd_ssthresh > tp->snd_cwnd_clamp)
894                         tp->snd_ssthresh = tp->snd_cwnd_clamp;
895         }
896         if (dst_metric(dst, RTAX_REORDERING) &&
897             tp->reordering != dst_metric(dst, RTAX_REORDERING)) {
898                 tcp_disable_fack(tp);
899                 tp->reordering = dst_metric(dst, RTAX_REORDERING);
900         }
901
902         if (dst_metric(dst, RTAX_RTT) == 0)
903                 goto reset;
904
905         if (!tp->srtt && dst_metric_rtt(dst, RTAX_RTT) < (TCP_TIMEOUT_INIT << 3))
906                 goto reset;
907
908         /* Initial rtt is determined from SYN,SYN-ACK.
909          * The segment is small and rtt may appear much
910          * less than real one. Use per-dst memory
911          * to make it more realistic.
912          *
913          * A bit of theory. RTT is time passed after "normal" sized packet
914          * is sent until it is ACKed. In normal circumstances sending small
915          * packets force peer to delay ACKs and calculation is correct too.
916          * The algorithm is adaptive and, provided we follow specs, it
917          * NEVER underestimate RTT. BUT! If peer tries to make some clever
918          * tricks sort of "quick acks" for time long enough to decrease RTT
919          * to low value, and then abruptly stops to do it and starts to delay
920          * ACKs, wait for troubles.
921          */
922         if (dst_metric_rtt(dst, RTAX_RTT) > tp->srtt) {
923                 tp->srtt = dst_metric_rtt(dst, RTAX_RTT);
924                 tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
925         }
926         if (dst_metric_rtt(dst, RTAX_RTTVAR) > tp->mdev) {
927                 tp->mdev = dst_metric_rtt(dst, RTAX_RTTVAR);
928                 tp->mdev_max = tp->rttvar = max(tp->mdev, tcp_rto_min(sk));
929         }
930         tcp_set_rto(sk);
931         tcp_bound_rto(sk);
932         if (inet_csk(sk)->icsk_rto < TCP_TIMEOUT_INIT && !tp->rx_opt.saw_tstamp)
933                 goto reset;
934         tp->snd_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, dst);
935         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
936         return;
937
938 reset:
939         /* Play conservative. If timestamps are not
940          * supported, TCP will fail to recalculate correct
941          * rtt, if initial rto is too small. FORGET ALL AND RESET!
942          */
943         if (!tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->srtt) {
944                 tp->srtt = 0;
945                 tp->mdev = tp->mdev_max = tp->rttvar = TCP_TIMEOUT_INIT;
946                 inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_INIT;
947         }
948 }
949
950 static void tcp_update_reordering(struct sock *sk, const int metric,
951                                   const int ts)
952 {
953         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
954         if (metric > tp->reordering) {
955                 int mib_idx;
956
957                 tp->reordering = min(TCP_MAX_REORDERING, metric);
958
959                 /* This exciting event is worth to be remembered. 8) */
960                 if (ts)
961                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPTSREORDER;
962                 else if (tcp_is_reno(tp))
963                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENOREORDER;
964                 else if (tcp_is_fack(tp))
965                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFACKREORDER;
966                 else
967                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKREORDER;
968
969                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
970 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
971                 printk(KERN_DEBUG "Disorder%d %d %u f%u s%u rr%d\n",
972                        tp->rx_opt.sack_ok, inet_csk(sk)->icsk_ca_state,
973                        tp->reordering,
974                        tp->fackets_out,
975                        tp->sacked_out,
976                        tp->undo_marker ? tp->undo_retrans : 0);
977 #endif
978                 tcp_disable_fack(tp);
979         }
980 }
981
982 /* This must be called before lost_out is incremented */
983 static void tcp_verify_retransmit_hint(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
984 {
985         if ((tp->retransmit_skb_hint == NULL) ||
986             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
987                    TCP_SKB_CB(tp->retransmit_skb_hint)->seq))
988                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
989
990         if (!tp->lost_out ||
991             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->retransmit_high))
992                 tp->retransmit_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
993 }
994
995 static void tcp_skb_mark_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
996 {
997         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
998                 tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
999
1000                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
1001                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
1002         }
1003 }
1004
1005 static void tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(struct tcp_sock *tp,
1006                                             struct sk_buff *skb)
1007 {
1008         tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
1009
1010         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
1011                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
1012                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
1013         }
1014 }
1015
1016 /* This procedure tags the retransmission queue when SACKs arrive.
1017  *
1018  * We have three tag bits: SACKED(S), RETRANS(R) and LOST(L).
1019  * Packets in queue with these bits set are counted in variables
1020  * sacked_out, retrans_out and lost_out, correspondingly.
1021  *
1022  * Valid combinations are:
1023  * Tag  InFlight        Description
1024  * 0    1               - orig segment is in flight.
1025  * S    0               - nothing flies, orig reached receiver.
1026  * L    0               - nothing flies, orig lost by net.
1027  * R    2               - both orig and retransmit are in flight.
1028  * L|R  1               - orig is lost, retransmit is in flight.
1029  * S|R  1               - orig reached receiver, retrans is still in flight.
1030  * (L|S|R is logically valid, it could occur when L|R is sacked,
1031  *  but it is equivalent to plain S and code short-curcuits it to S.
1032  *  L|S is logically invalid, it would mean -1 packet in flight 8))
1033  *
1034  * These 6 states form finite state machine, controlled by the following events:
1035  * 1. New ACK (+SACK) arrives. (tcp_sacktag_write_queue())
1036  * 2. Retransmission. (tcp_retransmit_skb(), tcp_xmit_retransmit_queue())
1037  * 3. Loss detection event of one of three flavors:
1038  *      A. Scoreboard estimator decided the packet is lost.
1039  *         A'. Reno "three dupacks" marks head of queue lost.
1040  *         A''. Its FACK modfication, head until snd.fack is lost.
1041  *      B. SACK arrives sacking data transmitted after never retransmitted
1042  *         hole was sent out.
1043  *      C. SACK arrives sacking SND.NXT at the moment, when the
1044  *         segment was retransmitted.
1045  * 4. D-SACK added new rule: D-SACK changes any tag to S.
1046  *
1047  * It is pleasant to note, that state diagram turns out to be commutative,
1048  * so that we are allowed not to be bothered by order of our actions,
1049  * when multiple events arrive simultaneously. (see the function below).
1050  *
1051  * Reordering detection.
1052  * --------------------
1053  * Reordering metric is maximal distance, which a packet can be displaced
1054  * in packet stream. With SACKs we can estimate it:
1055  *
1056  * 1. SACK fills old hole and the corresponding segment was not
1057  *    ever retransmitted -> reordering. Alas, we cannot use it
1058  *    when segment was retransmitted.
1059  * 2. The last flaw is solved with D-SACK. D-SACK arrives
1060  *    for retransmitted and already SACKed segment -> reordering..
1061  * Both of these heuristics are not used in Loss state, when we cannot
1062  * account for retransmits accurately.
1063  *
1064  * SACK block validation.
1065  * ----------------------
1066  *
1067  * SACK block range validation checks that the received SACK block fits to
1068  * the expected sequence limits, i.e., it is between SND.UNA and SND.NXT.
1069  * Note that SND.UNA is not included to the range though being valid because
1070  * it means that the receiver is rather inconsistent with itself reporting
1071  * SACK reneging when it should advance SND.UNA. Such SACK block this is
1072  * perfectly valid, however, in light of RFC2018 which explicitly states
1073  * that "SACK block MUST reflect the newest segment.  Even if the newest
1074  * segment is going to be discarded ...", not that it looks very clever
1075  * in case of head skb. Due to potentional receiver driven attacks, we
1076  * choose to avoid immediate execution of a walk in write queue due to
1077  * reneging and defer head skb's loss recovery to standard loss recovery
1078  * procedure that will eventually trigger (nothing forbids us doing this).
1079  *
1080  * Implements also blockage to start_seq wrap-around. Problem lies in the
1081  * fact that though start_seq (s) is before end_seq (i.e., not reversed),
1082  * there's no guarantee that it will be before snd_nxt (n). The problem
1083  * happens when start_seq resides between end_seq wrap (e_w) and snd_nxt
1084  * wrap (s_w):
1085  *
1086  *         <- outs wnd ->                          <- wrapzone ->
1087  *         u     e      n                         u_w   e_w  s n_w
1088  *         |     |      |                          |     |   |  |
1089  * |<------------+------+----- TCP seqno space --------------+---------->|
1090  * ...-- <2^31 ->|                                           |<--------...
1091  * ...---- >2^31 ------>|                                    |<--------...
1092  *
1093  * Current code wouldn't be vulnerable but it's better still to discard such
1094  * crazy SACK blocks. Doing this check for start_seq alone closes somewhat
1095  * similar case (end_seq after snd_nxt wrap) as earlier reversed check in
1096  * snd_nxt wrap -> snd_una region will then become "well defined", i.e.,
1097  * equal to the ideal case (infinite seqno space without wrap caused issues).
1098  *
1099  * With D-SACK the lower bound is extended to cover sequence space below
1100  * SND.UNA down to undo_marker, which is the last point of interest. Yet
1101  * again, D-SACK block must not to go across snd_una (for the same reason as
1102  * for the normal SACK blocks, explained above). But there all simplicity
1103  * ends, TCP might receive valid D-SACKs below that. As long as they reside
1104  * fully below undo_marker they do not affect behavior in anyway and can
1105  * therefore be safely ignored. In rare cases (which are more or less
1106  * theoretical ones), the D-SACK will nicely cross that boundary due to skb
1107  * fragmentation and packet reordering past skb's retransmission. To consider
1108  * them correctly, the acceptable range must be extended even more though
1109  * the exact amount is rather hard to quantify. However, tp->max_window can
1110  * be used as an exaggerated estimate.
1111  */
1112 static int tcp_is_sackblock_valid(struct tcp_sock *tp, int is_dsack,
1113                                   u32 start_seq, u32 end_seq)
1114 {
1115         /* Too far in future, or reversed (interpretation is ambiguous) */
1116         if (after(end_seq, tp->snd_nxt) || !before(start_seq, end_seq))
1117                 return 0;
1118
1119         /* Nasty start_seq wrap-around check (see comments above) */
1120         if (!before(start_seq, tp->snd_nxt))
1121                 return 0;
1122
1123         /* In outstanding window? ...This is valid exit for D-SACKs too.
1124          * start_seq == snd_una is non-sensical (see comments above)
1125          */
1126         if (after(start_seq, tp->snd_una))
1127                 return 1;
1128
1129         if (!is_dsack || !tp->undo_marker)
1130                 return 0;
1131
1132         /* ...Then it's D-SACK, and must reside below snd_una completely */
1133         if (!after(end_seq, tp->snd_una))
1134                 return 0;
1135
1136         if (!before(start_seq, tp->undo_marker))
1137                 return 1;
1138
1139         /* Too old */
1140         if (!after(end_seq, tp->undo_marker))
1141                 return 0;
1142
1143         /* Undo_marker boundary crossing (overestimates a lot). Known already:
1144          *   start_seq < undo_marker and end_seq >= undo_marker.
1145          */
1146         return !before(start_seq, end_seq - tp->max_window);
1147 }
1148
1149 /* Check for lost retransmit. This superb idea is borrowed from "ratehalving".
1150  * Event "C". Later note: FACK people cheated me again 8), we have to account
1151  * for reordering! Ugly, but should help.
1152  *
1153  * Search retransmitted skbs from write_queue that were sent when snd_nxt was
1154  * less than what is now known to be received by the other end (derived from
1155  * highest SACK block). Also calculate the lowest snd_nxt among the remaining
1156  * retransmitted skbs to avoid some costly processing per ACKs.
1157  */
1158 static void tcp_mark_lost_retrans(struct sock *sk)
1159 {
1160         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1161         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1162         struct sk_buff *skb;
1163         int cnt = 0;
1164         u32 new_low_seq = tp->snd_nxt;
1165         u32 received_upto = tcp_highest_sack_seq(tp);
1166
1167         if (!tcp_is_fack(tp) || !tp->retrans_out ||
1168             !after(received_upto, tp->lost_retrans_low) ||
1169             icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
1170                 return;
1171
1172         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
1173                 u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
1174
1175                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1176                         break;
1177                 if (cnt == tp->retrans_out)
1178                         break;
1179                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1180                         continue;
1181
1182                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS))
1183                         continue;
1184
1185                 if (after(received_upto, ack_seq) &&
1186                     (tcp_is_fack(tp) ||
1187                      !before(received_upto,
1188                              ack_seq + tp->reordering * tp->mss_cache))) {
1189                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1190                         tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
1191
1192                         tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(tp, skb);
1193                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSTRETRANSMIT);
1194                 } else {
1195                         if (before(ack_seq, new_low_seq))
1196                                 new_low_seq = ack_seq;
1197                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
1198                 }
1199         }
1200
1201         if (tp->retrans_out)
1202                 tp->lost_retrans_low = new_low_seq;
1203 }
1204
1205 static int tcp_check_dsack(struct sock *sk, struct sk_buff *ack_skb,
1206                            struct tcp_sack_block_wire *sp, int num_sacks,
1207                            u32 prior_snd_una)
1208 {
1209         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1210         u32 start_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].start_seq);
1211         u32 end_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].end_seq);
1212         int dup_sack = 0;
1213
1214         if (before(start_seq_0, TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq)) {
1215                 dup_sack = 1;
1216                 tcp_dsack_seen(tp);
1217                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECV);
1218         } else if (num_sacks > 1) {
1219                 u32 end_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].end_seq);
1220                 u32 start_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].start_seq);
1221
1222                 if (!after(end_seq_0, end_seq_1) &&
1223                     !before(start_seq_0, start_seq_1)) {
1224                         dup_sack = 1;
1225                         tcp_dsack_seen(tp);
1226                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
1227                                         LINUX_MIB_TCPDSACKOFORECV);
1228                 }
1229         }
1230
1231         /* D-SACK for already forgotten data... Do dumb counting. */
1232         if (dup_sack &&
1233             !after(end_seq_0, prior_snd_una) &&
1234             after(end_seq_0, tp->undo_marker))
1235                 tp->undo_retrans--;
1236
1237         return dup_sack;
1238 }
1239
1240 /* Check if skb is fully within the SACK block. In presence of GSO skbs,
1241  * the incoming SACK may not exactly match but we can find smaller MSS
1242  * aligned portion of it that matches. Therefore we might need to fragment
1243  * which may fail and creates some hassle (caller must handle error case
1244  * returns).
1245  *
1246  * FIXME: this could be merged to shift decision code
1247  */
1248 static int tcp_match_skb_to_sack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1249                                  u32 start_seq, u32 end_seq)
1250 {
1251         int in_sack, err;
1252         unsigned int pkt_len;
1253         unsigned int mss;
1254
1255         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1256                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1257
1258         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1 && !in_sack &&
1259             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq)) {
1260                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1261                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1262
1263                 if (!in_sack) {
1264                         pkt_len = start_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1265                         if (pkt_len < mss)
1266                                 pkt_len = mss;
1267                 } else {
1268                         pkt_len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1269                         if (pkt_len < mss)
1270                                 return -EINVAL;
1271                 }
1272
1273                 /* Round if necessary so that SACKs cover only full MSSes
1274                  * and/or the remaining small portion (if present)
1275                  */
1276                 if (pkt_len > mss) {
1277                         unsigned int new_len = (pkt_len / mss) * mss;
1278                         if (!in_sack && new_len < pkt_len) {
1279                                 new_len += mss;
1280                                 if (new_len > skb->len)
1281                                         return 0;
1282                         }
1283                         pkt_len = new_len;
1284                 }
1285                 err = tcp_fragment(sk, skb, pkt_len, mss);
1286                 if (err < 0)
1287                         return err;
1288         }
1289
1290         return in_sack;
1291 }
1292
1293 static int tcp_sacktag_one(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1294                            int *reord, int dup_sack, int fack_count,
1295                            u8 *sackedto, int pcount)
1296 {
1297         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1298         u8 sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;
1299         int flag = 0;
1300
1301         /* Account D-SACK for retransmitted packet. */
1302         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1303                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->undo_marker))
1304                         tp->undo_retrans--;
1305                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1306                         *reord = min(fack_count, *reord);
1307         }
1308
1309         /* Nothing to do; acked frame is about to be dropped (was ACKed). */
1310         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1311                 return flag;
1312
1313         if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
1314                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1315                         /* If the segment is not tagged as lost,
1316                          * we do not clear RETRANS, believing
1317                          * that retransmission is still in flight.
1318                          */
1319                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1320                                 *sackedto &= ~(TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS);
1321                                 tp->lost_out -= pcount;
1322                                 tp->retrans_out -= pcount;
1323                         }
1324                 } else {
1325                         if (!(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1326                                 /* New sack for not retransmitted frame,
1327                                  * which was in hole. It is reordering.
1328                                  */
1329                                 if (before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1330                                            tcp_highest_sack_seq(tp)))
1331                                         *reord = min(fack_count, *reord);
1332
1333                                 /* SACK enhanced F-RTO (RFC4138; Appendix B) */
1334                                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->frto_highmark))
1335                                         flag |= FLAG_ONLY_ORIG_SACKED;
1336                         }
1337
1338                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1339                                 *sackedto &= ~TCPCB_LOST;
1340                                 tp->lost_out -= pcount;
1341                         }
1342                 }
1343
1344                 *sackedto |= TCPCB_SACKED_ACKED;
1345                 flag |= FLAG_DATA_SACKED;
1346                 tp->sacked_out += pcount;
1347
1348                 fack_count += pcount;
1349
1350                 /* Lost marker hint past SACKed? Tweak RFC3517 cnt */
1351                 if (!tcp_is_fack(tp) && (tp->lost_skb_hint != NULL) &&
1352                     before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1353                            TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq))
1354                         tp->lost_cnt_hint += pcount;
1355
1356                 if (fack_count > tp->fackets_out)
1357                         tp->fackets_out = fack_count;
1358         }
1359
1360         /* D-SACK. We can detect redundant retransmission in S|R and plain R
1361          * frames and clear it. undo_retrans is decreased above, L|R frames
1362          * are accounted above as well.
1363          */
1364         if (dup_sack && (*sackedto & TCPCB_SACKED_RETRANS)) {
1365                 *sackedto &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1366                 tp->retrans_out -= pcount;
1367         }
1368
1369         return flag;
1370 }
1371
1372 static int tcp_shifted_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *prev,
1373                            struct sk_buff *skb, unsigned int pcount,
1374                            int shifted, int fack_count, int *reord,
1375                            int *flag, int mss)
1376 {
1377         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1378         u8 dummy_sacked = TCP_SKB_CB(skb)->sacked;      /* We discard results */
1379
1380         BUG_ON(!pcount);
1381
1382         TCP_SKB_CB(prev)->end_seq += shifted;
1383         TCP_SKB_CB(skb)->seq += shifted;
1384
1385         skb_shinfo(prev)->gso_segs += pcount;
1386         BUG_ON(skb_shinfo(skb)->gso_segs < pcount);
1387         skb_shinfo(skb)->gso_segs -= pcount;
1388
1389         /* When we're adding to gso_segs == 1, gso_size will be zero,
1390          * in theory this shouldn't be necessary but as long as DSACK
1391          * code can come after this skb later on it's better to keep
1392          * setting gso_size to something.
1393          */
1394         if (!skb_shinfo(prev)->gso_size) {
1395                 skb_shinfo(prev)->gso_size = mss;
1396                 skb_shinfo(prev)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1397         }
1398
1399         /* CHECKME: To clear or not to clear? Mimics normal skb currently */
1400         if (skb_shinfo(skb)->gso_segs <= 1) {
1401                 skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
1402                 skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
1403         }
1404
1405         *flag |= tcp_sacktag_one(skb, sk, reord, 0, fack_count, &dummy_sacked,
1406                                  pcount);
1407
1408         /* Difference in this won't matter, both ACKed by the same cumul. ACK */
1409         TCP_SKB_CB(prev)->sacked |= (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS);
1410
1411         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
1412
1413         if (skb->len > 0) {
1414                 BUG_ON(!tcp_skb_pcount(skb));
1415                 return 0;
1416         }
1417
1418         /* Whole SKB was eaten :-) */
1419
1420         TCP_SKB_CB(skb)->flags |= TCP_SKB_CB(prev)->flags;
1421         if (skb == tcp_highest_sack(sk))
1422                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1423
1424         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1425         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1426
1427         return 1;
1428 }
1429
1430 /* I wish gso_size would have a bit more sane initialization than
1431  * something-or-zero which complicates things
1432  */
1433 static int tcp_shift_mss(struct sk_buff *skb)
1434 {
1435         int mss = tcp_skb_mss(skb);
1436
1437         if (!mss)
1438                 mss = skb->len;
1439
1440         return mss;
1441 }
1442
1443 /* Shifting pages past head area doesn't work */
1444 static int skb_can_shift(struct sk_buff *skb)
1445 {
1446         return !skb_headlen(skb) && skb_is_nonlinear(skb);
1447 }
1448
1449 /* Try collapsing SACK blocks spanning across multiple skbs to a single
1450  * skb.
1451  */
1452 static struct sk_buff *tcp_shift_skb_data(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1453                                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1454                                           int dup_sack, int *fack_count,
1455                                           int *reord, int *flag)
1456 {
1457         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1458         struct sk_buff *prev;
1459         int mss;
1460         int pcount = 0;
1461         int len;
1462         int in_sack;
1463
1464         if (!sk_can_gso(sk))
1465                 goto fallback;
1466
1467         /* Normally R but no L won't result in plain S */
1468         if (!dup_sack &&
1469             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_TAGBITS) == TCPCB_SACKED_RETRANS)
1470                 goto fallback;
1471         if (!skb_can_shift(skb))
1472                 goto fallback;
1473         /* This frame is about to be dropped (was ACKed). */
1474         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1475                 goto fallback;
1476
1477         /* Can only happen with delayed DSACK + discard craziness */
1478         if (unlikely(skb == tcp_write_queue_head(sk)))
1479                 goto fallback;
1480         prev = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
1481
1482         if ((TCP_SKB_CB(prev)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED)
1483                 goto fallback;
1484
1485         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1486                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1487
1488         if (in_sack) {
1489                 len = skb->len;
1490                 pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1491                 mss = tcp_shift_mss(skb);
1492
1493                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1494                  * drop this restriction as unnecessary
1495                  */
1496                 if (mss != tcp_shift_mss(prev))
1497                         goto fallback;
1498         } else {
1499                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq))
1500                         goto noop;
1501                 /* CHECKME: This is non-MSS split case only?, this will
1502                  * cause skipped skbs due to advancing loop btw, original
1503                  * has that feature too
1504                  */
1505                 if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1506                         goto noop;
1507
1508                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1509                 if (!in_sack) {
1510                         /* TODO: head merge to next could be attempted here
1511                          * if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end_seq)),
1512                          * though it might not be worth of the additional hassle
1513                          *
1514                          * ...we can probably just fallback to what was done
1515                          * previously. We could try merging non-SACKed ones
1516                          * as well but it probably isn't going to buy off
1517                          * because later SACKs might again split them, and
1518                          * it would make skb timestamp tracking considerably
1519                          * harder problem.
1520                          */
1521                         goto fallback;
1522                 }
1523
1524                 len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1525                 BUG_ON(len < 0);
1526                 BUG_ON(len > skb->len);
1527
1528                 /* MSS boundaries should be honoured or else pcount will
1529                  * severely break even though it makes things bit trickier.
1530                  * Optimize common case to avoid most of the divides
1531                  */
1532                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1533
1534                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1535                  * drop this restriction as unnecessary
1536                  */
1537                 if (mss != tcp_shift_mss(prev))
1538                         goto fallback;
1539
1540                 if (len == mss) {
1541                         pcount = 1;
1542                 } else if (len < mss) {
1543                         goto noop;
1544                 } else {
1545                         pcount = len / mss;
1546                         len = pcount * mss;
1547                 }
1548         }
1549
1550         if (!skb_shift(prev, skb, len))
1551                 goto fallback;
1552         if (!tcp_shifted_skb(sk, prev, skb, pcount, len, *fack_count, reord,
1553                              flag, mss))
1554                 goto out;
1555
1556         /* Hole filled allows collapsing with the next as well, this is very
1557          * useful when hole on every nth skb pattern happens
1558          */
1559         if (prev == tcp_write_queue_tail(sk))
1560                 goto out;
1561         skb = tcp_write_queue_next(sk, prev);
1562
1563         if (!skb_can_shift(skb))
1564                 goto out;
1565         if (skb == tcp_send_head(sk))
1566                 goto out;
1567         if ((TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED)
1568                 goto out;
1569
1570         len = skb->len;
1571         if (skb_shift(prev, skb, len)) {
1572                 pcount += tcp_skb_pcount(skb);
1573                 tcp_shifted_skb(sk, prev, skb, tcp_skb_pcount(skb), len,
1574                                 *fack_count, reord, flag, mss);
1575         }
1576
1577 out:
1578         *fack_count += pcount;
1579         return prev;
1580
1581 noop:
1582         return skb;
1583
1584 fallback:
1585         return NULL;
1586 }
1587
1588 static struct sk_buff *tcp_sacktag_walk(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1589                                         struct tcp_sack_block *next_dup,
1590                                         u32 start_seq, u32 end_seq,
1591                                         int dup_sack_in, int *fack_count,
1592                                         int *reord, int *flag)
1593 {
1594         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1595         struct sk_buff *tmp;
1596
1597         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1598                 int in_sack = 0;
1599                 int dup_sack = dup_sack_in;
1600
1601                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1602                         break;
1603
1604                 /* queue is in-order => we can short-circuit the walk early */
1605                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq))
1606                         break;
1607
1608                 if ((next_dup != NULL) &&
1609                     before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, next_dup->end_seq)) {
1610                         in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1611                                                         next_dup->start_seq,
1612                                                         next_dup->end_seq);
1613                         if (in_sack > 0)
1614                                 dup_sack = 1;
1615                 }
1616
1617                 /* skb reference here is a bit tricky to get right, since
1618                  * shifting can eat and free both this skb and the next,
1619                  * so not even _safe variant of the loop is enough.
1620                  */
1621                 if (in_sack <= 0) {
1622                         tmp = tcp_shift_skb_data(sk, skb, start_seq,
1623                                                  end_seq, dup_sack,
1624                                                  fack_count, reord, flag);
1625                         if (tmp != NULL) {
1626                                 if (tmp != skb) {
1627                                         skb = tmp;
1628                                         continue;
1629                                 }
1630
1631                                 in_sack = 0;
1632                         } else {
1633                                 in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1634                                                                 start_seq,
1635                                                                 end_seq);
1636                         }
1637                 }
1638
1639                 if (unlikely(in_sack < 0))
1640                         break;
1641
1642                 if (in_sack) {
1643                         *flag |= tcp_sacktag_one(skb, sk, reord, dup_sack,
1644                                                  *fack_count,
1645                                                  &(TCP_SKB_CB(skb)->sacked),
1646                                                  tcp_skb_pcount(skb));
1647
1648                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1649                                     tcp_highest_sack_seq(tp)))
1650                                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1651                 }
1652
1653                 *fack_count += tcp_skb_pcount(skb);
1654         }
1655         return skb;
1656 }
1657
1658 /* Avoid all extra work that is being done by sacktag while walking in
1659  * a normal way
1660  */
1661 static struct sk_buff *tcp_sacktag_skip(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1662                                         u32 skip_to_seq, int *fack_count)
1663 {
1664         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1665                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1666                         break;
1667
1668                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, skip_to_seq))
1669                         break;
1670
1671                 *fack_count += tcp_skb_pcount(skb);
1672         }
1673         return skb;
1674 }
1675
1676 static struct sk_buff *tcp_maybe_skipping_dsack(struct sk_buff *skb,
1677                                                 struct sock *sk,
1678                                                 struct tcp_sack_block *next_dup,
1679                                                 u32 skip_to_seq,
1680                                                 int *fack_count, int *reord,
1681                                                 int *flag)
1682 {
1683         if (next_dup == NULL)
1684                 return skb;
1685
1686         if (before(next_dup->start_seq, skip_to_seq)) {
1687                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, next_dup->start_seq, fack_count);
1688                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, NULL,
1689                                      next_dup->start_seq, next_dup->end_seq,
1690                                      1, fack_count, reord, flag);
1691         }
1692
1693         return skb;
1694 }
1695
1696 static int tcp_sack_cache_ok(struct tcp_sock *tp, struct tcp_sack_block *cache)
1697 {
1698         return cache < tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1699 }
1700
1701 static int
1702 tcp_sacktag_write_queue(struct sock *sk, struct sk_buff *ack_skb,
1703                         u32 prior_snd_una)
1704 {
1705         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1706         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1707         unsigned char *ptr = (skb_transport_header(ack_skb) +
1708                               TCP_SKB_CB(ack_skb)->sacked);
1709         struct tcp_sack_block_wire *sp_wire = (struct tcp_sack_block_wire *)(ptr+2);
1710         struct tcp_sack_block sp[TCP_NUM_SACKS];
1711         struct tcp_sack_block *cache;
1712         struct sk_buff *skb;
1713         int num_sacks = min(TCP_NUM_SACKS, (ptr[1] - TCPOLEN_SACK_BASE) >> 3);
1714         int used_sacks;
1715         int reord = tp->packets_out;
1716         int flag = 0;
1717         int found_dup_sack = 0;
1718         int fack_count;
1719         int i, j;
1720         int first_sack_index;
1721
1722         if (!tp->sacked_out) {
1723                 if (WARN_ON(tp->fackets_out))
1724                         tp->fackets_out = 0;
1725                 tcp_highest_sack_reset(sk);
1726         }
1727
1728         found_dup_sack = tcp_check_dsack(sk, ack_skb, sp_wire,
1729                                          num_sacks, prior_snd_una);
1730         if (found_dup_sack)
1731                 flag |= FLAG_DSACKING_ACK;
1732
1733         /* Eliminate too old ACKs, but take into
1734          * account more or less fresh ones, they can
1735          * contain valid SACK info.
1736          */
1737         if (before(TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq, prior_snd_una - tp->max_window))
1738                 return 0;
1739
1740         if (!tp->packets_out)
1741                 goto out;
1742
1743         used_sacks = 0;
1744         first_sack_index = 0;
1745         for (i = 0; i < num_sacks; i++) {
1746                 int dup_sack = !i && found_dup_sack;
1747
1748                 sp[used_sacks].start_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].start_seq);
1749                 sp[used_sacks].end_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].end_seq);
1750
1751                 if (!tcp_is_sackblock_valid(tp, dup_sack,
1752                                             sp[used_sacks].start_seq,
1753                                             sp[used_sacks].end_seq)) {
1754                         int mib_idx;
1755
1756                         if (dup_sack) {
1757                                 if (!tp->undo_marker)
1758                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDNOUNDO;
1759                                 else
1760                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDOLD;
1761                         } else {
1762                                 /* Don't count olds caused by ACK reordering */
1763                                 if ((TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq != tp->snd_una) &&
1764                                     !after(sp[used_sacks].end_seq, tp->snd_una))
1765                                         continue;
1766                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKDISCARD;
1767                         }
1768
1769                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
1770                         if (i == 0)
1771                                 first_sack_index = -1;
1772                         continue;
1773                 }
1774
1775                 /* Ignore very old stuff early */
1776                 if (!after(sp[used_sacks].end_seq, prior_snd_una))
1777                         continue;
1778
1779                 used_sacks++;
1780         }
1781
1782         /* order SACK blocks to allow in order walk of the retrans queue */
1783         for (i = used_sacks - 1; i > 0; i--) {
1784                 for (j = 0; j < i; j++) {
1785                         if (after(sp[j].start_seq, sp[j + 1].start_seq)) {
1786                                 struct tcp_sack_block tmp;
1787
1788                                 tmp = sp[j];
1789                                 sp[j] = sp[j + 1];
1790                                 sp[j + 1] = tmp;
1791
1792                                 /* Track where the first SACK block goes to */
1793                                 if (j == first_sack_index)
1794                                         first_sack_index = j + 1;
1795                         }
1796                 }
1797         }
1798
1799         skb = tcp_write_queue_head(sk);
1800         fack_count = 0;
1801         i = 0;
1802
1803         if (!tp->sacked_out) {
1804                 /* It's already past, so skip checking against it */
1805                 cache = tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1806         } else {
1807                 cache = tp->recv_sack_cache;
1808                 /* Skip empty blocks in at head of the cache */
1809                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !cache->start_seq &&
1810                        !cache->end_seq)
1811                         cache++;
1812         }
1813
1814         while (i < used_sacks) {
1815                 u32 start_seq = sp[i].start_seq;
1816                 u32 end_seq = sp[i].end_seq;
1817                 int dup_sack = (found_dup_sack && (i == first_sack_index));
1818                 struct tcp_sack_block *next_dup = NULL;
1819
1820                 if (found_dup_sack && ((i + 1) == first_sack_index))
1821                         next_dup = &sp[i + 1];
1822
1823                 /* Event "B" in the comment above. */
1824                 if (after(end_seq, tp->high_seq))
1825                         flag |= FLAG_DATA_LOST;
1826
1827                 /* Skip too early cached blocks */
1828                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) &&
1829                        !before(start_seq, cache->end_seq))
1830                         cache++;
1831
1832                 /* Can skip some work by looking recv_sack_cache? */
1833                 if (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !dup_sack &&
1834                     after(end_seq, cache->start_seq)) {
1835
1836                         /* Head todo? */
1837                         if (before(start_seq, cache->start_seq)) {
1838                                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, start_seq,
1839                                                        &fack_count);
1840                                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup,
1841                                                        start_seq,
1842                                                        cache->start_seq,
1843                                                        dup_sack, &fack_count,
1844                                                        &reord, &flag);
1845                         }
1846
1847                         /* Rest of the block already fully processed? */
1848                         if (!after(end_seq, cache->end_seq))
1849                                 goto advance_sp;
1850
1851                         skb = tcp_maybe_skipping_dsack(skb, sk, next_dup,
1852                                                        cache->end_seq,
1853                                                        &fack_count, &reord,
1854                                                        &flag);
1855
1856                         /* ...tail remains todo... */
1857                         if (tcp_highest_sack_seq(tp) == cache->end_seq) {
1858                                 /* ...but better entrypoint exists! */
1859                                 skb = tcp_highest_sack(sk);
1860                                 if (skb == NULL)
1861                                         break;
1862                                 fack_count = tp->fackets_out;
1863                                 cache++;
1864                                 goto walk;
1865                         }
1866
1867                         skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, cache->end_seq,
1868                                                &fack_count);
1869                         /* Check overlap against next cached too (past this one already) */
1870                         cache++;
1871                         continue;
1872                 }
1873
1874                 if (!before(start_seq, tcp_highest_sack_seq(tp))) {
1875                         skb = tcp_highest_sack(sk);
1876                         if (skb == NULL)
1877                                 break;
1878                         fack_count = tp->fackets_out;
1879                 }
1880                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, start_seq, &fack_count);
1881
1882 walk:
1883                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup, start_seq, end_seq,
1884                                        dup_sack, &fack_count, &reord, &flag);
1885
1886 advance_sp:
1887                 /* SACK enhanced FRTO (RFC4138, Appendix B): Clearing correct
1888                  * due to in-order walk
1889                  */
1890                 if (after(end_seq, tp->frto_highmark))
1891                         flag &= ~FLAG_ONLY_ORIG_SACKED;
1892
1893                 i++;
1894         }
1895
1896         /* Clear the head of the cache sack blocks so we can skip it next time */
1897         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache) - used_sacks; i++) {
1898                 tp->recv_sack_cache[i].start_seq = 0;
1899                 tp->recv_sack_cache[i].end_seq = 0;
1900         }
1901         for (j = 0; j < used_sacks; j++)
1902                 tp->recv_sack_cache[i++] = sp[j];
1903
1904         tcp_mark_lost_retrans(sk);
1905
1906         tcp_verify_left_out(tp);
1907
1908         if ((reord < tp->fackets_out) &&
1909             ((icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) || tp->undo_marker) &&
1910             (!tp->frto_highmark || after(tp->snd_una, tp->frto_highmark)))
1911                 tcp_update_reordering(sk, tp->fackets_out - reord, 0);
1912
1913 out:
1914
1915 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
1916         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
1917         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
1918         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
1919         WARN_ON((int)tcp_packets_in_flight(tp) < 0);
1920 #endif
1921         return flag;
1922 }
1923
1924 /* Limits sacked_out so that sum with lost_out isn't ever larger than
1925  * packets_out. Returns zero if sacked_out adjustement wasn't necessary.
1926  */
1927 int tcp_limit_reno_sacked(struct tcp_sock *tp)
1928 {
1929         u32 holes;
1930
1931         holes = max(tp->lost_out, 1U);
1932         holes = min(holes, tp->packets_out);
1933
1934         if ((tp->sacked_out + holes) > tp->packets_out) {
1935                 tp->sacked_out = tp->packets_out - holes;
1936                 return 1;
1937         }
1938         return 0;
1939 }
1940
1941 /* If we receive more dupacks than we expected counting segments
1942  * in assumption of absent reordering, interpret this as reordering.
1943  * The only another reason could be bug in receiver TCP.
1944  */
1945 static void tcp_check_reno_reordering(struct sock *sk, const int addend)
1946 {
1947         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1948         if (tcp_limit_reno_sacked(tp))
1949                 tcp_update_reordering(sk, tp->packets_out + addend, 0);
1950 }
1951
1952 /* Emulate SACKs for SACKless connection: account for a new dupack. */
1953
1954 static void tcp_add_reno_sack(struct sock *sk)
1955 {
1956         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1957         tp->sacked_out++;
1958         tcp_check_reno_reordering(sk, 0);
1959         tcp_verify_left_out(tp);
1960 }
1961
1962 /* Account for ACK, ACKing some data in Reno Recovery phase. */
1963
1964 static void tcp_remove_reno_sacks(struct sock *sk, int acked)
1965 {
1966         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1967
1968         if (acked > 0) {
1969                 /* One ACK acked hole. The rest eat duplicate ACKs. */
1970                 if (acked - 1 >= tp->sacked_out)
1971                         tp->sacked_out = 0;
1972                 else
1973                         tp->sacked_out -= acked - 1;
1974         }
1975         tcp_check_reno_reordering(sk, acked);
1976         tcp_verify_left_out(tp);
1977 }
1978
1979 static inline void tcp_reset_reno_sack(struct tcp_sock *tp)
1980 {
1981         tp->sacked_out = 0;
1982 }
1983
1984 static int tcp_is_sackfrto(const struct tcp_sock *tp)
1985 {
1986         return (sysctl_tcp_frto == 0x2) && !tcp_is_reno(tp);
1987 }
1988
1989 /* F-RTO can only be used if TCP has never retransmitted anything other than
1990  * head (SACK enhanced variant from Appendix B of RFC4138 is more robust here)
1991  */
1992 int tcp_use_frto(struct sock *sk)
1993 {
1994         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1995         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1996         struct sk_buff *skb;
1997
1998         if (!sysctl_tcp_frto)
1999                 return 0;
2000
2001         /* MTU probe and F-RTO won't really play nicely along currently */
2002         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
2003                 return 0;
2004
2005         if (tcp_is_sackfrto(tp))
2006                 return 1;
2007
2008         /* Avoid expensive walking of rexmit queue if possible */
2009         if (tp->retrans_out > 1)
2010                 return 0;
2011
2012         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2013         if (tcp_skb_is_last(sk, skb))
2014                 return 1;
2015         skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);    /* Skips head */
2016         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2017                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2018                         break;
2019                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS)
2020                         return 0;
2021                 /* Short-circuit when first non-SACKed skb has been checked */
2022                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
2023                         break;
2024         }
2025         return 1;
2026 }
2027
2028 /* RTO occurred, but do not yet enter Loss state. Instead, defer RTO
2029  * recovery a bit and use heuristics in tcp_process_frto() to detect if
2030  * the RTO was spurious. Only clear SACKED_RETRANS of the head here to
2031  * keep retrans_out counting accurate (with SACK F-RTO, other than head
2032  * may still have that bit set); TCPCB_LOST and remaining SACKED_RETRANS
2033  * bits are handled if the Loss state is really to be entered (in
2034  * tcp_enter_frto_loss).
2035  *
2036  * Do like tcp_enter_loss() would; when RTO expires the second time it
2037  * does:
2038  *  "Reduce ssthresh if it has not yet been made inside this window."
2039  */
2040 void tcp_enter_frto(struct sock *sk)
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         if ((!tp->frto_counter && icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder) ||
2047             tp->snd_una == tp->high_seq ||
2048             ((icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss || tp->frto_counter) &&
2049              !icsk->icsk_retransmits)) {
2050                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2051                 /* Our state is too optimistic in ssthresh() call because cwnd
2052                  * is not reduced until tcp_enter_frto_loss() when previous F-RTO
2053                  * recovery has not yet completed. Pattern would be this: RTO,
2054                  * Cumulative ACK, RTO (2xRTO for the same segment does not end
2055                  * up here twice).
2056                  * RFC4138 should be more specific on what to do, even though
2057                  * RTO is quite unlikely to occur after the first Cumulative ACK
2058                  * due to back-off and complexity of triggering events ...
2059                  */
2060                 if (tp->frto_counter) {
2061                         u32 stored_cwnd;
2062                         stored_cwnd = tp->snd_cwnd;
2063                         tp->snd_cwnd = 2;
2064                         tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2065                         tp->snd_cwnd = stored_cwnd;
2066                 } else {
2067                         tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2068                 }
2069                 /* ... in theory, cong.control module could do "any tricks" in
2070                  * ssthresh(), which means that ca_state, lost bits and lost_out
2071                  * counter would have to be faked before the call occurs. We
2072                  * consider that too expensive, unlikely and hacky, so modules
2073                  * using these in ssthresh() must deal these incompatibility
2074                  * issues if they receives CA_EVENT_FRTO and frto_counter != 0
2075                  */
2076                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_FRTO);
2077         }
2078
2079         tp->undo_marker = tp->snd_una;
2080         tp->undo_retrans = 0;
2081
2082         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2083         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS)
2084                 tp->undo_marker = 0;
2085         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2086                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
2087                 tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
2088         }
2089         tcp_verify_left_out(tp);
2090
2091         /* Too bad if TCP was application limited */
2092         tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd, tcp_packets_in_flight(tp) + 1);
2093
2094         /* Earlier loss recovery underway (see RFC4138; Appendix B).
2095          * The last condition is necessary at least in tp->frto_counter case.
2096          */
2097         if (tcp_is_sackfrto(tp) && (tp->frto_counter ||
2098             ((1 << icsk->icsk_ca_state) & (TCPF_CA_Recovery|TCPF_CA_Loss))) &&
2099             after(tp->high_seq, tp->snd_una)) {
2100                 tp->frto_highmark = tp->high_seq;
2101         } else {
2102                 tp->frto_highmark = tp->snd_nxt;
2103         }
2104         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Disorder);
2105         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2106         tp->frto_counter = 1;
2107 }
2108
2109 /* Enter Loss state after F-RTO was applied. Dupack arrived after RTO,
2110  * which indicates that we should follow the traditional RTO recovery,
2111  * i.e. mark everything lost and do go-back-N retransmission.
2112  */
2113 static void tcp_enter_frto_loss(struct sock *sk, int allowed_segments, int flag)
2114 {
2115         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2116         struct sk_buff *skb;
2117
2118         tp->lost_out = 0;
2119         tp->retrans_out = 0;
2120         if (tcp_is_reno(tp))
2121                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2122
2123         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2124                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2125                         break;
2126
2127                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
2128                 /*
2129                  * Count the retransmission made on RTO correctly (only when
2130                  * waiting for the first ACK and did not get it)...
2131                  */
2132                 if ((tp->frto_counter == 1) && !(flag & FLAG_DATA_ACKED)) {
2133                         /* For some reason this R-bit might get cleared? */
2134                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
2135                                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2136                         /* ...enter this if branch just for the first segment */
2137                         flag |= FLAG_DATA_ACKED;
2138                 } else {
2139                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS)
2140                                 tp->undo_marker = 0;
2141                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
2142                 }
2143
2144                 /* Marking forward transmissions that were made after RTO lost
2145                  * can cause unnecessary retransmissions in some scenarios,
2146                  * SACK blocks will mitigate that in some but not in all cases.
2147                  * We used to not mark them but it was causing break-ups with
2148                  * receivers that do only in-order receival.
2149                  *
2150                  * TODO: we could detect presence of such receiver and select
2151                  * different behavior per flow.
2152                  */
2153                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
2154                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
2155                         tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
2156                         tp->retransmit_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2157                 }
2158         }
2159         tcp_verify_left_out(tp);
2160
2161         tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + allowed_segments;
2162         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2163         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2164         tp->frto_counter = 0;
2165         tp->bytes_acked = 0;
2166
2167         tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
2168                                sysctl_tcp_reordering);
2169         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2170         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2171         TCP_ECN_queue_cwr(tp);
2172
2173         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2174 }
2175
2176 static void tcp_clear_retrans_partial(struct tcp_sock *tp)
2177 {
2178         tp->retrans_out = 0;
2179         tp->lost_out = 0;
2180
2181         tp->undo_marker = 0;
2182         tp->undo_retrans = 0;
2183 }
2184
2185 void tcp_clear_retrans(struct tcp_sock *tp)
2186 {
2187         tcp_clear_retrans_partial(tp);
2188
2189         tp->fackets_out = 0;
2190         tp->sacked_out = 0;
2191 }
2192
2193 /* Enter Loss state. If "how" is not zero, forget all SACK information
2194  * and reset tags completely, otherwise preserve SACKs. If receiver
2195  * dropped its ofo queue, we will know this due to reneging detection.
2196  */
2197 void tcp_enter_loss(struct sock *sk, int how)
2198 {
2199         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2200         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2201         struct sk_buff *skb;
2202
2203         /* Reduce ssthresh if it has not yet been made inside this window. */
2204         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder || tp->snd_una == tp->high_seq ||
2205             (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss && !icsk->icsk_retransmits)) {
2206                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2207                 tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2208                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_LOSS);
2209         }
2210         tp->snd_cwnd       = 1;
2211         tp->snd_cwnd_cnt   = 0;
2212         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2213
2214         tp->bytes_acked = 0;
2215         tcp_clear_retrans_partial(tp);
2216
2217         if (tcp_is_reno(tp))
2218                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2219
2220         if (!how) {
2221                 /* Push undo marker, if it was plain RTO and nothing
2222                  * was retransmitted. */
2223                 tp->undo_marker = tp->snd_una;
2224         } else {
2225                 tp->sacked_out = 0;
2226                 tp->fackets_out = 0;
2227         }
2228         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2229
2230         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2231                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2232                         break;
2233
2234                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS)
2235                         tp->undo_marker = 0;
2236                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= (~TCPCB_TAGBITS)|TCPCB_SACKED_ACKED;
2237                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked&TCPCB_SACKED_ACKED) || how) {
2238                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_ACKED;
2239                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
2240                         tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
2241                         tp->retransmit_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2242                 }
2243         }
2244         tcp_verify_left_out(tp);
2245
2246         tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
2247                                sysctl_tcp_reordering);
2248         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2249         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2250         TCP_ECN_queue_cwr(tp);
2251         /* Abort F-RTO algorithm if one is in progress */
2252         tp->frto_counter = 0;
2253 }
2254
2255 /* If ACK arrived pointing to a remembered SACK, it means that our
2256  * remembered SACKs do not reflect real state of receiver i.e.
2257  * receiver _host_ is heavily congested (or buggy).
2258  *
2259  * Do processing similar to RTO timeout.
2260  */
2261 static int tcp_check_sack_reneging(struct sock *sk, int flag)
2262 {
2263         if (flag & FLAG_SACK_RENEGING) {
2264                 struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2265                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSACKRENEGING);
2266
2267                 tcp_enter_loss(sk, 1);
2268                 icsk->icsk_retransmits++;
2269                 tcp_retransmit_skb(sk, tcp_write_queue_head(sk));
2270                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2271                                           icsk->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
2272                 return 1;
2273         }
2274         return 0;
2275 }
2276
2277 static inline int tcp_fackets_out(struct tcp_sock *tp)
2278 {
2279         return tcp_is_reno(tp) ? tp->sacked_out + 1 : tp->fackets_out;
2280 }
2281
2282 /* Heurestics to calculate number of duplicate ACKs. There's no dupACKs
2283  * counter when SACK is enabled (without SACK, sacked_out is used for
2284  * that purpose).
2285  *
2286  * Instead, with FACK TCP uses fackets_out that includes both SACKed
2287  * segments up to the highest received SACK block so far and holes in
2288  * between them.
2289  *
2290  * With reordering, holes may still be in flight, so RFC3517 recovery
2291  * uses pure sacked_out (total number of SACKed segments) even though
2292  * it violates the RFC that uses duplicate ACKs, often these are equal
2293  * but when e.g. out-of-window ACKs or packet duplication occurs,
2294  * they differ. Since neither occurs due to loss, TCP should really
2295  * ignore them.
2296  */
2297 static inline int tcp_dupack_heurestics(struct tcp_sock *tp)
2298 {
2299         return tcp_is_fack(tp) ? tp->fackets_out : tp->sacked_out + 1;
2300 }
2301
2302 static inline int tcp_skb_timedout(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2303 {
2304         return (tcp_time_stamp - TCP_SKB_CB(skb)->when > inet_csk(sk)->icsk_rto);
2305 }
2306
2307 static inline int tcp_head_timedout(struct sock *sk)
2308 {
2309         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2310
2311         return tp->packets_out &&
2312                tcp_skb_timedout(sk, tcp_write_queue_head(sk));
2313 }
2314
2315 /* Linux NewReno/SACK/FACK/ECN state machine.
2316  * --------------------------------------
2317  *
2318  * "Open"       Normal state, no dubious events, fast path.
2319  * "Disorder"   In all the respects it is "Open",
2320  *              but requires a bit more attention. It is entered when
2321  *              we see some SACKs or dupacks. It is split of "Open"
2322  *              mainly to move some processing from fast path to slow one.
2323  * "CWR"        CWND was reduced due to some Congestion Notification event.
2324  *              It can be ECN, ICMP source quench, local device congestion.
2325  * "Recovery"   CWND was reduced, we are fast-retransmitting.
2326  * "Loss"       CWND was reduced due to RTO timeout or SACK reneging.
2327  *
2328  * tcp_fastretrans_alert() is entered:
2329  * - each incoming ACK, if state is not "Open"
2330  * - when arrived ACK is unusual, namely:
2331  *      * SACK
2332  *      * Duplicate ACK.
2333  *      * ECN ECE.
2334  *
2335  * Counting packets in flight is pretty simple.
2336  *
2337  *      in_flight = packets_out - left_out + retrans_out
2338  *
2339  *      packets_out is SND.NXT-SND.UNA counted in packets.
2340  *
2341  *      retrans_out is number of retransmitted segments.
2342  *
2343  *      left_out is number of segments left network, but not ACKed yet.
2344  *
2345  *              left_out = sacked_out + lost_out
2346  *
2347  *     sacked_out: Packets, which arrived to receiver out of order
2348  *                 and hence not ACKed. With SACKs this number is simply
2349  *                 amount of SACKed data. Even without SACKs
2350  *                 it is easy to give pretty reliable estimate of this number,
2351  *                 counting duplicate ACKs.
2352  *
2353  *       lost_out: Packets lost by network. TCP has no explicit
2354  *                 "loss notification" feedback from network (for now).
2355  *                 It means that this number can be only _guessed_.
2356  *                 Actually, it is the heuristics to predict lossage that
2357  *                 distinguishes different algorithms.
2358  *
2359  *      F.e. after RTO, when all the queue is considered as lost,
2360  *      lost_out = packets_out and in_flight = retrans_out.
2361  *
2362  *              Essentially, we have now two algorithms counting
2363  *              lost packets.
2364  *
2365  *              FACK: It is the simplest heuristics. As soon as we decided
2366  *              that something is lost, we decide that _all_ not SACKed
2367  *              packets until the most forward SACK are lost. I.e.
2368  *              lost_out = fackets_out - sacked_out and left_out = fackets_out.
2369  *              It is absolutely correct estimate, if network does not reorder
2370  *              packets. And it loses any connection to reality when reordering
2371  *              takes place. We use FACK by default until reordering
2372  *              is suspected on the path to this destination.
2373  *
2374  *              NewReno: when Recovery is entered, we assume that one segment
2375  *              is lost (classic Reno). While we are in Recovery and
2376  *              a partial ACK arrives, we assume that one more packet
2377  *              is lost (NewReno). This heuristics are the same in NewReno
2378  *              and SACK.
2379  *
2380  *  Imagine, that's all! Forget about all this shamanism about CWND inflation
2381  *  deflation etc. CWND is real congestion window, never inflated, changes
2382  *  only according to classic VJ rules.
2383  *
2384  * Really tricky (and requiring careful tuning) part of algorithm
2385  * is hidden in functions tcp_time_to_recover() and tcp_xmit_retransmit_queue().
2386  * The first determines the moment _when_ we should reduce CWND and,
2387  * hence, slow down forward transmission. In fact, it determines the moment
2388  * when we decide that hole is caused by loss, rather than by a reorder.
2389  *
2390  * tcp_xmit_retransmit_queue() decides, _what_ we should retransmit to fill
2391  * holes, caused by lost packets.
2392  *
2393  * And the most logically complicated part of algorithm is undo
2394  * heuristics. We detect false retransmits due to both too early
2395  * fast retransmit (reordering) and underestimated RTO, analyzing
2396  * timestamps and D-SACKs. When we detect that some segments were
2397  * retransmitted by mistake and CWND reduction was wrong, we undo
2398  * window reduction and abort recovery phase. This logic is hidden
2399  * inside several functions named tcp_try_undo_<something>.
2400  */
2401
2402 /* This function decides, when we should leave Disordered state
2403  * and enter Recovery phase, reducing congestion window.
2404  *
2405  * Main question: may we further continue forward transmission
2406  * with the same cwnd?
2407  */
2408 static int tcp_time_to_recover(struct sock *sk)
2409 {
2410         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2411         __u32 packets_out;
2412
2413         /* Do not perform any recovery during F-RTO algorithm */
2414         if (tp->frto_counter)
2415                 return 0;
2416
2417         /* Trick#1: The loss is proven. */
2418         if (tp->lost_out)
2419                 return 1;
2420
2421         /* Not-A-Trick#2 : Classic rule... */
2422         if (tcp_dupack_heurestics(tp) > tp->reordering)
2423                 return 1;
2424
2425         /* Trick#3 : when we use RFC2988 timer restart, fast
2426          * retransmit can be triggered by timeout of queue head.
2427          */
2428         if (tcp_is_fack(tp) && tcp_head_timedout(sk))
2429                 return 1;
2430
2431         /* Trick#4: It is still not OK... But will it be useful to delay
2432          * recovery more?
2433          */
2434         packets_out = tp->packets_out;
2435         if (packets_out <= tp->reordering &&
2436             tp->sacked_out >= max_t(__u32, packets_out/2, sysctl_tcp_reordering) &&
2437             !tcp_may_send_now(sk)) {
2438                 /* We have nothing to send. This connection is limited
2439                  * either by receiver window or by application.
2440                  */
2441                 return 1;
2442         }
2443
2444         return 0;
2445 }
2446
2447 /* Mark head of queue up as lost. With RFC3517 SACK, the packets is
2448  * is against sacked "cnt", otherwise it's against facked "cnt"
2449  */
2450 static void tcp_mark_head_lost(struct sock *sk, int packets)
2451 {
2452         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2453         struct sk_buff *skb;
2454         int cnt, oldcnt;
2455         int err;
2456         unsigned int mss;
2457
2458         WARN_ON(packets > tp->packets_out);
2459         if (tp->lost_skb_hint) {
2460                 skb = tp->lost_skb_hint;
2461                 cnt = tp->lost_cnt_hint;
2462         } else {
2463                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2464                 cnt = 0;
2465         }
2466
2467         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2468                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2469                         break;
2470                 /* TODO: do this better */
2471                 /* this is not the most efficient way to do this... */
2472                 tp->lost_skb_hint = skb;
2473                 tp->lost_cnt_hint = cnt;
2474
2475                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->high_seq))
2476                         break;
2477
2478                 oldcnt = cnt;
2479                 if (tcp_is_fack(tp) || tcp_is_reno(tp) ||
2480                     (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
2481                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
2482
2483                 if (cnt > packets) {
2484                         if (tcp_is_sack(tp) || (oldcnt >= packets))
2485                                 break;
2486
2487                         mss = skb_shinfo(skb)->gso_size;
2488                         err = tcp_fragment(sk, skb, (packets - oldcnt) * mss, mss);
2489                         if (err < 0)
2490                                 break;
2491                         cnt = packets;
2492                 }
2493
2494                 tcp_skb_mark_lost(tp, skb);
2495         }
2496         tcp_verify_left_out(tp);
2497 }
2498
2499 /* Account newly detected lost packet(s) */
2500
2501 static void tcp_update_scoreboard(struct sock *sk, int fast_rexmit)
2502 {
2503         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2504
2505         if (tcp_is_reno(tp)) {
2506                 tcp_mark_head_lost(sk, 1);
2507         } else if (tcp_is_fack(tp)) {
2508                 int lost = tp->fackets_out - tp->reordering;
2509                 if (lost <= 0)
2510                         lost = 1;
2511                 tcp_mark_head_lost(sk, lost);
2512         } else {
2513                 int sacked_upto = tp->sacked_out - tp->reordering;
2514                 if (sacked_upto < fast_rexmit)
2515                         sacked_upto = fast_rexmit;
2516                 tcp_mark_head_lost(sk, sacked_upto);
2517         }
2518
2519         /* New heuristics: it is possible only after we switched
2520          * to restart timer each time when something is ACKed.
2521          * Hence, we can detect timed out packets during fast
2522          * retransmit without falling to slow start.
2523          */
2524         if (tcp_is_fack(tp) && tcp_head_timedout(sk)) {
2525                 struct sk_buff *skb;
2526
2527                 skb = tp->scoreboard_skb_hint ? tp->scoreboard_skb_hint
2528                         : tcp_write_queue_head(sk);
2529
2530                 tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2531                         if (skb == tcp_send_head(sk))
2532                                 break;
2533                         if (!tcp_skb_timedout(sk, skb))
2534                                 break;
2535
2536                         tcp_skb_mark_lost(tp, skb);
2537                 }
2538
2539                 tp->scoreboard_skb_hint = skb;
2540
2541                 tcp_verify_left_out(tp);
2542         }
2543 }
2544
2545 /* CWND moderation, preventing bursts due to too big ACKs
2546  * in dubious situations.
2547  */
2548 static inline void tcp_moderate_cwnd(struct tcp_sock *tp)
2549 {
2550         tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd,
2551                            tcp_packets_in_flight(tp) + tcp_max_burst(tp));
2552         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2553 }
2554
2555 /* Lower bound on congestion window is slow start threshold
2556  * unless congestion avoidance choice decides to overide it.
2557  */
2558 static inline u32 tcp_cwnd_min(const struct sock *sk)
2559 {
2560         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
2561
2562         return ca_ops->min_cwnd ? ca_ops->min_cwnd(sk) : tcp_sk(sk)->snd_ssthresh;
2563 }
2564
2565 /* Decrease cwnd each second ack. */
2566 static void tcp_cwnd_down(struct sock *sk, int flag)
2567 {
2568         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2569         int decr = tp->snd_cwnd_cnt + 1;
2570
2571         if ((flag & (FLAG_ANY_PROGRESS | FLAG_DSACKING_ACK)) ||
2572             (tcp_is_reno(tp) && !(flag & FLAG_NOT_DUP))) {
2573                 tp->snd_cwnd_cnt = decr & 1;
2574                 decr >>= 1;
2575
2576                 if (decr && tp->snd_cwnd > tcp_cwnd_min(sk))
2577                         tp->snd_cwnd -= decr;
2578
2579                 tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd, tcp_packets_in_flight(tp) + 1);
2580                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2581         }
2582 }
2583
2584 /* Nothing was retransmitted or returned timestamp is less
2585  * than timestamp of the first retransmission.
2586  */
2587 static inline int tcp_packet_delayed(struct tcp_sock *tp)
2588 {
2589         return !tp->retrans_stamp ||
2590                 (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2591                  before(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp));
2592 }
2593
2594 /* Undo procedures. */
2595
2596 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
2597 static void DBGUNDO(struct sock *sk, const char *msg)
2598 {
2599         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2600         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
2601
2602         if (sk->sk_family == AF_INET) {
2603                 printk(KERN_DEBUG "Undo %s %pI4/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2604                        msg,
2605                        &inet->daddr, ntohs(inet->dport),
2606                        tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2607                        tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2608                        tp->packets_out);
2609         }
2610 #if defined(CONFIG_IPV6) || defined(CONFIG_IPV6_MODULE)
2611         else if (sk->sk_family == AF_INET6) {
2612                 struct ipv6_pinfo *np = inet6_sk(sk);
2613                 printk(KERN_DEBUG "Undo %s %pI6/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2614                        msg,
2615                        &np->daddr, ntohs(inet->dport),
2616                        tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2617                        tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2618                        tp->packets_out);
2619         }
2620 #endif
2621 }
2622 #else
2623 #define DBGUNDO(x...) do { } while (0)
2624 #endif
2625
2626 static void tcp_undo_cwr(struct sock *sk, const int undo)
2627 {
2628         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2629
2630         if (tp->prior_ssthresh) {
2631                 const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2632
2633                 if (icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd)
2634                         tp->snd_cwnd = icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd(sk);
2635                 else
2636                         tp->snd_cwnd = max(tp->snd_cwnd, tp->snd_ssthresh << 1);
2637
2638                 if (undo && tp->prior_ssthresh > tp->snd_ssthresh) {
2639                         tp->snd_ssthresh = tp->prior_ssthresh;
2640                         TCP_ECN_withdraw_cwr(tp);
2641                 }
2642         } else {
2643                 tp->snd_cwnd = max(tp->snd_cwnd, tp->snd_ssthresh);
2644         }
2645         tcp_moderate_cwnd(tp);
2646         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2647 }
2648
2649 static inline int tcp_may_undo(struct tcp_sock *tp)
2650 {
2651         return tp->undo_marker && (!tp->undo_retrans || tcp_packet_delayed(tp));
2652 }
2653
2654 /* People celebrate: "We love our President!" */
2655 static int tcp_try_undo_recovery(struct sock *sk)
2656 {
2657         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2658
2659         if (tcp_may_undo(tp)) {
2660                 int mib_idx;
2661
2662                 /* Happy end! We did not retransmit anything
2663                  * or our original transmission succeeded.
2664                  */
2665                 DBGUNDO(sk, inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss ? "loss" : "retrans");
2666                 tcp_undo_cwr(sk, 1);
2667                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
2668                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO;
2669                 else
2670                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFULLUNDO;
2671
2672                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2673                 tp->undo_marker = 0;
2674         }
2675         if (tp->snd_una == tp->high_seq && tcp_is_reno(tp)) {
2676                 /* Hold old state until something *above* high_seq
2677                  * is ACKed. For Reno it is MUST to prevent false
2678                  * fast retransmits (RFC2582). SACK TCP is safe. */
2679                 tcp_moderate_cwnd(tp);
2680                 return 1;
2681         }
2682         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2683         return 0;
2684 }
2685
2686 /* Try to undo cwnd reduction, because D-SACKs acked all retransmitted data */
2687 static void tcp_try_undo_dsack(struct sock *sk)
2688 {
2689         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2690
2691         if (tp->undo_marker && !tp->undo_retrans) {
2692                 DBGUNDO(sk, "D-SACK");
2693                 tcp_undo_cwr(sk, 1);
2694                 tp->undo_marker = 0;
2695                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKUNDO);
2696         }
2697 }
2698
2699 /* Undo during fast recovery after partial ACK. */
2700
2701 static int tcp_try_undo_partial(struct sock *sk, int acked)
2702 {
2703         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2704         /* Partial ACK arrived. Force Hoe's retransmit. */
2705         int failed = tcp_is_reno(tp) || (tcp_fackets_out(tp) > tp->reordering);
2706
2707         if (tcp_may_undo(tp)) {
2708                 /* Plain luck! Hole if filled with delayed
2709                  * packet, rather than with a retransmit.
2710                  */
2711                 if (tp->retrans_out == 0)
2712                         tp->retrans_stamp = 0;
2713
2714                 tcp_update_reordering(sk, tcp_fackets_out(tp) + acked, 1);
2715
2716                 DBGUNDO(sk, "Hoe");
2717                 tcp_undo_cwr(sk, 0);
2718                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPARTIALUNDO);
2719
2720                 /* So... Do not make Hoe's retransmit yet.
2721                  * If the first packet was delayed, the rest
2722                  * ones are most probably delayed as well.
2723                  */
2724                 failed = 0;
2725         }
2726         return failed;
2727 }
2728
2729 /* Undo during loss recovery after partial ACK. */
2730 static int tcp_try_undo_loss(struct sock *sk)
2731 {
2732         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2733
2734         if (tcp_may_undo(tp)) {
2735                 struct sk_buff *skb;
2736                 tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2737                         if (skb == tcp_send_head(sk))
2738                                 break;
2739                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
2740                 }
2741
2742                 tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2743
2744                 DBGUNDO(sk, "partial loss");
2745                 tp->lost_out = 0;
2746                 tcp_undo_cwr(sk, 1);
2747                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO);
2748                 inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2749                 tp->undo_marker = 0;
2750                 if (tcp_is_sack(tp))
2751                         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2752                 return 1;
2753         }
2754         return 0;
2755 }
2756
2757 static inline void tcp_complete_cwr(struct sock *sk)
2758 {
2759         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2760         tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd, tp->snd_ssthresh);
2761         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2762         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_COMPLETE_CWR);
2763 }
2764
2765 static void tcp_try_keep_open(struct sock *sk)
2766 {
2767         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2768         int state = TCP_CA_Open;
2769
2770         if (tcp_left_out(tp) || tp->retrans_out || tp->undo_marker)
2771                 state = TCP_CA_Disorder;
2772
2773         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != state) {
2774                 tcp_set_ca_state(sk, state);
2775                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2776         }
2777 }
2778
2779 static void tcp_try_to_open(struct sock *sk, int flag)
2780 {
2781         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2782
2783         tcp_verify_left_out(tp);
2784
2785         if (!tp->frto_counter && tp->retrans_out == 0)
2786                 tp->retrans_stamp = 0;
2787
2788         if (flag & FLAG_ECE)
2789                 tcp_enter_cwr(sk, 1);
2790
2791         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR) {
2792                 tcp_try_keep_open(sk);
2793                 tcp_moderate_cwnd(tp);
2794         } else {
2795                 tcp_cwnd_down(sk, flag);
2796         }
2797 }
2798
2799 static void tcp_mtup_probe_failed(struct sock *sk)
2800 {
2801         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2802
2803         icsk->icsk_mtup.search_high = icsk->icsk_mtup.probe_size - 1;
2804         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2805 }
2806
2807 static void tcp_mtup_probe_success(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
2808 {
2809         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2810         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2811
2812         /* FIXME: breaks with very large cwnd */
2813         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2814         tp->snd_cwnd = tp->snd_cwnd *
2815                        tcp_mss_to_mtu(sk, tp->mss_cache) /
2816                        icsk->icsk_mtup.probe_size;
2817         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2818         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2819         tp->rcv_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2820
2821         icsk->icsk_mtup.search_low = icsk->icsk_mtup.probe_size;
2822         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2823         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
2824 }
2825
2826 /* Do a simple retransmit without using the backoff mechanisms in
2827  * tcp_timer. This is used for path mtu discovery.
2828  * The socket is already locked here.
2829  */
2830 void tcp_simple_retransmit(struct sock *sk)
2831 {
2832         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2833         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2834         struct sk_buff *skb;
2835         unsigned int mss = tcp_current_mss(sk, 0);
2836         u32 prior_lost = tp->lost_out;
2837
2838         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2839                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2840                         break;
2841                 if (skb->len > mss &&
2842                     !(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
2843                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2844                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
2845                                 tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
2846                         }
2847                         tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(tp, skb);
2848                 }
2849         }
2850
2851         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2852
2853         if (prior_lost == tp->lost_out)
2854                 return;
2855
2856         if (tcp_is_reno(tp))
2857                 tcp_limit_reno_sacked(tp);
2858
2859         tcp_verify_left_out(tp);
2860
2861         /* Don't muck with the congestion window here.
2862          * Reason is that we do not increase amount of _data_
2863          * in network, but units changed and effective
2864          * cwnd/ssthresh really reduced now.
2865          */
2866         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) {
2867                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2868                 tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2869                 tp->prior_ssthresh = 0;
2870                 tp->undo_marker = 0;
2871                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2872         }
2873         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2874 }
2875
2876 /* Process an event, which can update packets-in-flight not trivially.
2877  * Main goal of this function is to calculate new estimate for left_out,
2878  * taking into account both packets sitting in receiver's buffer and
2879  * packets lost by network.
2880  *
2881  * Besides that it does CWND reduction, when packet loss is detected
2882  * and changes state of machine.
2883  *
2884  * It does _not_ decide what to send, it is made in function
2885  * tcp_xmit_retransmit_queue().
2886  */
2887 static void tcp_fastretrans_alert(struct sock *sk, int pkts_acked, int flag)
2888 {
2889         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2890         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2891         int is_dupack = !(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED | FLAG_NOT_DUP));
2892         int do_lost = is_dupack || ((flag & FLAG_DATA_SACKED) &&
2893                                     (tcp_fackets_out(tp) > tp->reordering));
2894         int fast_rexmit = 0, mib_idx;
2895
2896         if (WARN_ON(!tp->packets_out && tp->sacked_out))
2897                 tp->sacked_out = 0;
2898         if (WARN_ON(!tp->sacked_out && tp->fackets_out))
2899                 tp->fackets_out = 0;
2900
2901         /* Now state machine starts.
2902          * A. ECE, hence prohibit cwnd undoing, the reduction is required. */
2903         if (flag & FLAG_ECE)
2904                 tp->prior_ssthresh = 0;
2905
2906         /* B. In all the states check for reneging SACKs. */
2907         if (tcp_check_sack_reneging(sk, flag))
2908                 return;
2909
2910         /* C. Process data loss notification, provided it is valid. */
2911         if (tcp_is_fack(tp) && (flag & FLAG_DATA_LOST) &&
2912             before(tp->snd_una, tp->high_seq) &&
2913             icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open &&
2914             tp->fackets_out > tp->reordering) {
2915                 tcp_mark_head_lost(sk, tp->fackets_out - tp->reordering);
2916                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSS);
2917         }
2918
2919         /* D. Check consistency of the current state. */
2920         tcp_verify_left_out(tp);
2921
2922         /* E. Check state exit conditions. State can be terminated
2923          *    when high_seq is ACKed. */
2924         if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open) {
2925                 WARN_ON(tp->retrans_out != 0);
2926                 tp->retrans_stamp = 0;
2927         } else if (!before(tp->snd_una, tp->high_seq)) {
2928                 switch (icsk->icsk_ca_state) {
2929                 case TCP_CA_Loss:
2930                         icsk->icsk_retransmits = 0;
2931                         if (tcp_try_undo_recovery(sk))
2932                                 return;
2933                         break;
2934
2935                 case TCP_CA_CWR:
2936                         /* CWR is to be held something *above* high_seq
2937                          * is ACKed for CWR bit to reach receiver. */
2938                         if (tp->snd_una != tp->high_seq) {
2939                                 tcp_complete_cwr(sk);
2940                                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2941                         }
2942                         break;
2943
2944                 case TCP_CA_Disorder:
2945                         tcp_try_undo_dsack(sk);
2946                         if (!tp->undo_marker ||
2947                             /* For SACK case do not Open to allow to undo
2948                              * catching for all duplicate ACKs. */
2949                             tcp_is_reno(tp) || tp->snd_una != tp->high_seq) {
2950                                 tp->undo_marker = 0;
2951                                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2952                         }
2953                         break;
2954
2955                 case TCP_CA_Recovery:
2956                         if (tcp_is_reno(tp))
2957                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2958                         if (tcp_try_undo_recovery(sk))
2959                                 return;
2960                         tcp_complete_cwr(sk);
2961                         break;
2962                 }
2963         }
2964
2965         /* F. Process state. */
2966         switch (icsk->icsk_ca_state) {
2967         case TCP_CA_Recovery:
2968                 if (!(flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) {
2969                         if (tcp_is_reno(tp) && is_dupack)
2970                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2971                 } else
2972                         do_lost = tcp_try_undo_partial(sk, pkts_acked);
2973                 break;
2974         case TCP_CA_Loss:
2975                 if (flag & FLAG_DATA_ACKED)
2976                         icsk->icsk_retransmits = 0;
2977                 if (tcp_is_reno(tp) && flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2978                         tcp_reset_reno_sack(tp);
2979                 if (!tcp_try_undo_loss(sk)) {
2980                         tcp_moderate_cwnd(tp);
2981                         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2982                         return;
2983                 }
2984                 if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
2985                         return;
2986                 /* Loss is undone; fall through to processing in Open state. */
2987         default:
2988                 if (tcp_is_reno(tp)) {
2989                         if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2990                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2991                         if (is_dupack)
2992                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2993                 }
2994
2995                 if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Disorder)
2996                         tcp_try_undo_dsack(sk);
2997
2998                 if (!tcp_time_to_recover(sk)) {
2999                         tcp_try_to_open(sk, flag);
3000                         return;
3001                 }
3002
3003                 /* MTU probe failure: don't reduce cwnd */
3004                 if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR &&
3005                     icsk->icsk_mtup.probe_size &&
3006                     tp->snd_una == tp->mtu_probe.probe_seq_start) {
3007                         tcp_mtup_probe_failed(sk);
3008                         /* Restores the reduction we did in tcp_mtup_probe() */
3009                         tp->snd_cwnd++;
3010                         tcp_simple_retransmit(sk);
3011                         return;
3012                 }
3013
3014                 /* Otherwise enter Recovery state */
3015
3016                 if (tcp_is_reno(tp))
3017                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENORECOVERY;
3018                 else
3019                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKRECOVERY;
3020
3021                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
3022
3023                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
3024                 tp->prior_ssthresh = 0;
3025                 tp->undo_marker = tp->snd_una;
3026                 tp->undo_retrans = tp->retrans_out;
3027
3028                 if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
3029                         if (!(flag & FLAG_ECE))
3030                                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
3031                         tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
3032                         TCP_ECN_queue_cwr(tp);
3033                 }
3034
3035                 tp->bytes_acked = 0;
3036                 tp->snd_cwnd_cnt = 0;
3037                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Recovery);
3038                 fast_rexmit = 1;
3039         }
3040
3041         if (do_lost || (tcp_is_fack(tp) && tcp_head_timedout(sk)))
3042                 tcp_update_scoreboard(sk, fast_rexmit);
3043         tcp_cwnd_down(sk, flag);
3044         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3045 }
3046
3047 /* Read draft-ietf-tcplw-high-performance before mucking
3048  * with this code. (Supersedes RFC1323)
3049  */
3050 static void tcp_ack_saw_tstamp(struct sock *sk, int flag)
3051 {
3052         /* RTTM Rule: A TSecr value received in a segment is used to
3053          * update the averaged RTT measurement only if the segment
3054          * acknowledges some new data, i.e., only if it advances the
3055          * left edge of the send window.
3056          *
3057          * See draft-ietf-tcplw-high-performance-00, section 3.3.
3058          * 1998/04/10 Andrey V. Savochkin <saw@msu.ru>
3059          *
3060          * Changed: reset backoff as soon as we see the first valid sample.
3061          * If we do not, we get strongly overestimated rto. With timestamps
3062          * samples are accepted even from very old segments: f.e., when rtt=1
3063          * increases to 8, we retransmit 5 times and after 8 seconds delayed
3064          * answer arrives rto becomes 120 seconds! If at least one of segments
3065          * in window is lost... Voila.                          --ANK (010210)
3066          */
3067         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3068         const __u32 seq_rtt = tcp_time_stamp - tp->rx_opt.rcv_tsecr;
3069         tcp_rtt_estimator(sk, seq_rtt);
3070         tcp_set_rto(sk);
3071         inet_csk(sk)->icsk_backoff = 0;
3072         tcp_bound_rto(sk);
3073 }
3074
3075 static void tcp_ack_no_tstamp(struct sock *sk, u32 seq_rtt, int flag)
3076 {
3077         /* We don't have a timestamp. Can only use
3078          * packets that are not retransmitted to determine
3079          * rtt estimates. Also, we must not reset the
3080          * backoff for rto until we get a non-retransmitted
3081          * packet. This allows us to deal with a situation
3082          * where the network delay has increased suddenly.
3083          * I.e. Karn's algorithm. (SIGCOMM '87, p5.)
3084          */
3085
3086         if (flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)
3087                 return;
3088
3089         tcp_rtt_estimator(sk, seq_rtt);
3090         tcp_set_rto(sk);
3091         inet_csk(sk)->icsk_backoff = 0;
3092         tcp_bound_rto(sk);
3093 }
3094
3095 static inline void tcp_ack_update_rtt(struct sock *sk, const int flag,
3096                                       const s32 seq_rtt)
3097 {
3098         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3099         /* Note that peer MAY send zero echo. In this case it is ignored. (rfc1323) */
3100         if (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr)
3101                 tcp_ack_saw_tstamp(sk, flag);
3102         else if (seq_rtt >= 0)
3103                 tcp_ack_no_tstamp(sk, seq_rtt, flag);
3104 }
3105
3106 static void tcp_cong_avoid(struct sock *sk, u32 ack, u32 in_flight)
3107 {
3108         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3109         icsk->icsk_ca_ops->cong_avoid(sk, ack, in_flight);
3110         tcp_sk(sk)->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
3111 }
3112
3113 /* Restart timer after forward progress on connection.
3114  * RFC2988 recommends to restart timer to now+rto.
3115  */
3116 static void tcp_rearm_rto(struct sock *sk)
3117 {
3118         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3119
3120         if (!tp->packets_out) {
3121                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS);
3122         } else {
3123                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
3124                                           inet_csk(sk)->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
3125         }
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 = 1;
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 end_seq;
3172                 u32 acked_pcount;
3173                 u8 sacked = scb->sacked;
3174
3175                 /* Determine how many packets and what bytes were acked, tso and else */
3176                 if (after(scb->end_seq, tp->snd_una)) {
3177                         if (tcp_skb_pcount(skb) == 1 ||
3178                             !after(tp->snd_una, scb->seq))
3179                                 break;
3180
3181                         acked_pcount = tcp_tso_acked(sk, skb);
3182                         if (!acked_pcount)
3183                                 break;
3184
3185                         fully_acked = 0;
3186                         end_seq = tp->snd_una;
3187                 } else {
3188                         acked_pcount = tcp_skb_pcount(skb);
3189                         end_seq = scb->end_seq;
3190                 }
3191
3192                 /* MTU probing checks */
3193                 if (fully_acked && icsk->icsk_mtup.probe_size &&
3194                     !after(tp->mtu_probe.probe_seq_end, scb->end_seq)) {
3195                         tcp_mtup_probe_success(sk, skb);
3196                 }
3197
3198                 if (sacked & TCPCB_RETRANS) {
3199                         if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
3200                                 tp->retrans_out -= acked_pcount;
3201                         flag |= FLAG_RETRANS_DATA_ACKED;
3202                         ca_seq_rtt = -1;
3203                         seq_rtt = -1;
3204                         if ((flag & FLAG_DATA_ACKED) || (acked_pcount > 1))
3205                                 flag |= FLAG_NONHEAD_RETRANS_ACKED;
3206                 } else {
3207                         ca_seq_rtt = now - scb->when;
3208                         last_ackt = skb->tstamp;
3209                         if (seq_rtt < 0) {
3210                                 seq_rtt = ca_seq_rtt;
3211                         }
3212                         if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
3213                                 reord = min(pkts_acked, reord);
3214                 }
3215
3216                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
3217                         tp->sacked_out -= acked_pcount;
3218                 if (sacked & TCPCB_LOST)
3219                         tp->lost_out -= acked_pcount;
3220
3221                 tp->packets_out -= acked_pcount;
3222                 pkts_acked += acked_pcount;
3223
3224                 /* Initial outgoing SYN's get put onto the write_queue
3225                  * just like anything else we transmit.  It is not
3226                  * true data, and if we misinform our callers that
3227                  * this ACK acks real data, we will erroneously exit
3228                  * connection startup slow start one packet too
3229                  * quickly.  This is severely frowned upon behavior.
3230                  */
3231                 if (!(scb->flags & TCPCB_FLAG_SYN)) {
3232                         flag |= FLAG_DATA_ACKED;
3233                 } else {
3234                         flag |= FLAG_SYN_ACKED;
3235                         tp->retrans_stamp = 0;
3236                 }
3237
3238                 if (!fully_acked)
3239                         break;
3240
3241                 tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
3242                 sk_wmem_free_skb(sk, skb);
3243                 tp->scoreboard_skb_hint = NULL;
3244                 if (skb == tp->retransmit_skb_hint)
3245                         tp->retransmit_skb_hint = NULL;
3246                 if (skb == tp->lost_skb_hint)
3247                         tp->lost_skb_hint = NULL;
3248         }
3249
3250         if (likely(between(tp->snd_up, prior_snd_una, tp->snd_una)))
3251                 tp->snd_up = tp->snd_una;
3252
3253         if (skb && (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
3254                 flag |= FLAG_SACK_RENEGING;
3255
3256         if (flag & FLAG_ACKED) {
3257                 const struct tcp_congestion_ops *ca_ops
3258                         = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
3259
3260                 tcp_ack_update_rtt(sk, flag, seq_rtt);
3261                 tcp_rearm_rto(sk);
3262
3263                 if (tcp_is_reno(tp)) {
3264                         tcp_remove_reno_sacks(sk, pkts_acked);
3265                 } else {
3266                         /* Non-retransmitted hole got filled? That's reordering */
3267                         if (reord < prior_fackets)
3268                                 tcp_update_reordering(sk, tp->fackets_out - reord, 0);
3269
3270                         /* No need to care for underflows here because
3271                          * the lost_skb_hint gets NULLed if we're past it
3272                          * (or something non-trivial happened)
3273                          */
3274                         if (tcp_is_fack(tp))
3275                                 tp->lost_cnt_hint -= pkts_acked;
3276                         else
3277                                 tp->lost_cnt_hint -= prior_sacked - tp->sacked_out;
3278                 }
3279
3280                 tp->fackets_out -= min(pkts_acked, tp->fackets_out);
3281
3282                 if (ca_ops->pkts_acked) {
3283                         s32 rtt_us = -1;
3284
3285                         /* Is the ACK triggering packet unambiguous? */
3286                         if (!(flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)) {
3287                                 /* High resolution needed and available? */
3288                                 if (ca_ops->flags & TCP_CONG_RTT_STAMP &&
3289                                     !ktime_equal(last_ackt,
3290                                                  net_invalid_timestamp()))
3291                                         rtt_us = ktime_us_delta(ktime_get_real(),
3292                                                                 last_ackt);
3293                                 else if (ca_seq_rtt > 0)