tcp: fix tcp_ack() performance problem
[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 #define pr_fmt(fmt) "TCP: " fmt
65
66 #include <linux/mm.h>
67 #include <linux/slab.h>
68 #include <linux/module.h>
69 #include <linux/sysctl.h>
70 #include <linux/kernel.h>
71 #include <linux/prefetch.h>
72 #include <net/dst.h>
73 #include <net/tcp.h>
74 #include <net/inet_common.h>
75 #include <linux/ipsec.h>
76 #include <asm/unaligned.h>
77 #include <linux/errqueue.h>
78
79 int sysctl_tcp_timestamps __read_mostly = 1;
80 int sysctl_tcp_window_scaling __read_mostly = 1;
81 int sysctl_tcp_sack __read_mostly = 1;
82 int sysctl_tcp_fack __read_mostly = 1;
83 int sysctl_tcp_reordering __read_mostly = TCP_FASTRETRANS_THRESH;
84 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_reordering);
85 int sysctl_tcp_dsack __read_mostly = 1;
86 int sysctl_tcp_app_win __read_mostly = 31;
87 int sysctl_tcp_adv_win_scale __read_mostly = 1;
88 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_adv_win_scale);
89
90 /* rfc5961 challenge ack rate limiting */
91 int sysctl_tcp_challenge_ack_limit = 100;
92
93 int sysctl_tcp_stdurg __read_mostly;
94 int sysctl_tcp_rfc1337 __read_mostly;
95 int sysctl_tcp_max_orphans __read_mostly = NR_FILE;
96 int sysctl_tcp_frto __read_mostly = 2;
97
98 int sysctl_tcp_thin_dupack __read_mostly;
99
100 int sysctl_tcp_moderate_rcvbuf __read_mostly = 1;
101 int sysctl_tcp_early_retrans __read_mostly = 3;
102
103 #define FLAG_DATA               0x01 /* Incoming frame contained data.          */
104 #define FLAG_WIN_UPDATE         0x02 /* Incoming ACK was a window update.       */
105 #define FLAG_DATA_ACKED         0x04 /* This ACK acknowledged new data.         */
106 #define FLAG_RETRANS_DATA_ACKED 0x08 /* "" "" some of which was retransmitted.  */
107 #define FLAG_SYN_ACKED          0x10 /* This ACK acknowledged SYN.              */
108 #define FLAG_DATA_SACKED        0x20 /* New SACK.                               */
109 #define FLAG_ECE                0x40 /* ECE in this ACK                         */
110 #define FLAG_SLOWPATH           0x100 /* Do not skip RFC checks for window update.*/
111 #define FLAG_ORIG_SACK_ACKED    0x200 /* Never retransmitted data are (s)acked  */
112 #define FLAG_SND_UNA_ADVANCED   0x400 /* Snd_una was changed (!= FLAG_DATA_ACKED) */
113 #define FLAG_DSACKING_ACK       0x800 /* SACK blocks contained D-SACK info */
114 #define FLAG_SACK_RENEGING      0x2000 /* snd_una advanced to a sacked seq */
115 #define FLAG_UPDATE_TS_RECENT   0x4000 /* tcp_replace_ts_recent() */
116
117 #define FLAG_ACKED              (FLAG_DATA_ACKED|FLAG_SYN_ACKED)
118 #define FLAG_NOT_DUP            (FLAG_DATA|FLAG_WIN_UPDATE|FLAG_ACKED)
119 #define FLAG_CA_ALERT           (FLAG_DATA_SACKED|FLAG_ECE)
120 #define FLAG_FORWARD_PROGRESS   (FLAG_ACKED|FLAG_DATA_SACKED)
121
122 #define TCP_REMNANT (TCP_FLAG_FIN|TCP_FLAG_URG|TCP_FLAG_SYN|TCP_FLAG_PSH)
123 #define TCP_HP_BITS (~(TCP_RESERVED_BITS|TCP_FLAG_PSH))
124
125 /* Adapt the MSS value used to make delayed ack decision to the
126  * real world.
127  */
128 static void tcp_measure_rcv_mss(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
129 {
130         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
131         const unsigned int lss = icsk->icsk_ack.last_seg_size;
132         unsigned int len;
133
134         icsk->icsk_ack.last_seg_size = 0;
135
136         /* skb->len may jitter because of SACKs, even if peer
137          * sends good full-sized frames.
138          */
139         len = skb_shinfo(skb)->gso_size ? : skb->len;
140         if (len >= icsk->icsk_ack.rcv_mss) {
141                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = len;
142         } else {
143                 /* Otherwise, we make more careful check taking into account,
144                  * that SACKs block is variable.
145                  *
146                  * "len" is invariant segment length, including TCP header.
147                  */
148                 len += skb->data - skb_transport_header(skb);
149                 if (len >= TCP_MSS_DEFAULT + sizeof(struct tcphdr) ||
150                     /* If PSH is not set, packet should be
151                      * full sized, provided peer TCP is not badly broken.
152                      * This observation (if it is correct 8)) allows
153                      * to handle super-low mtu links fairly.
154                      */
155                     (len >= TCP_MIN_MSS + sizeof(struct tcphdr) &&
156                      !(tcp_flag_word(tcp_hdr(skb)) & TCP_REMNANT))) {
157                         /* Subtract also invariant (if peer is RFC compliant),
158                          * tcp header plus fixed timestamp option length.
159                          * Resulting "len" is MSS free of SACK jitter.
160                          */
161                         len -= tcp_sk(sk)->tcp_header_len;
162                         icsk->icsk_ack.last_seg_size = len;
163                         if (len == lss) {
164                                 icsk->icsk_ack.rcv_mss = len;
165                                 return;
166                         }
167                 }
168                 if (icsk->icsk_ack.pending & ICSK_ACK_PUSHED)
169                         icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED2;
170                 icsk->icsk_ack.pending |= ICSK_ACK_PUSHED;
171         }
172 }
173
174 static void tcp_incr_quickack(struct sock *sk)
175 {
176         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
177         unsigned int quickacks = tcp_sk(sk)->rcv_wnd / (2 * icsk->icsk_ack.rcv_mss);
178
179         if (quickacks == 0)
180                 quickacks = 2;
181         if (quickacks > icsk->icsk_ack.quick)
182                 icsk->icsk_ack.quick = min(quickacks, TCP_MAX_QUICKACKS);
183 }
184
185 static void tcp_enter_quickack_mode(struct sock *sk)
186 {
187         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
188         tcp_incr_quickack(sk);
189         icsk->icsk_ack.pingpong = 0;
190         icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
191 }
192
193 /* Send ACKs quickly, if "quick" count is not exhausted
194  * and the session is not interactive.
195  */
196
197 static inline bool tcp_in_quickack_mode(const struct sock *sk)
198 {
199         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
200
201         return icsk->icsk_ack.quick && !icsk->icsk_ack.pingpong;
202 }
203
204 static void tcp_ecn_queue_cwr(struct tcp_sock *tp)
205 {
206         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
207                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_QUEUE_CWR;
208 }
209
210 static void tcp_ecn_accept_cwr(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
211 {
212         if (tcp_hdr(skb)->cwr)
213                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
214 }
215
216 static void tcp_ecn_withdraw_cwr(struct tcp_sock *tp)
217 {
218         tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
219 }
220
221 static void __tcp_ecn_check_ce(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
222 {
223         switch (TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield & INET_ECN_MASK) {
224         case INET_ECN_NOT_ECT:
225                 /* Funny extension: if ECT is not set on a segment,
226                  * and we already seen ECT on a previous segment,
227                  * it is probably a retransmit.
228                  */
229                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_SEEN)
230                         tcp_enter_quickack_mode((struct sock *)tp);
231                 break;
232         case INET_ECN_CE:
233                 if (tcp_ca_needs_ecn((struct sock *)tp))
234                         tcp_ca_event((struct sock *)tp, CA_EVENT_ECN_IS_CE);
235
236                 if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_DEMAND_CWR)) {
237                         /* Better not delay acks, sender can have a very low cwnd */
238                         tcp_enter_quickack_mode((struct sock *)tp);
239                         tp->ecn_flags |= TCP_ECN_DEMAND_CWR;
240                 }
241                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
242                 break;
243         default:
244                 if (tcp_ca_needs_ecn((struct sock *)tp))
245                         tcp_ca_event((struct sock *)tp, CA_EVENT_ECN_NO_CE);
246                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
247                 break;
248         }
249 }
250
251 static void tcp_ecn_check_ce(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
252 {
253         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
254                 __tcp_ecn_check_ce(tp, skb);
255 }
256
257 static void tcp_ecn_rcv_synack(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
258 {
259         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || th->cwr))
260                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
261 }
262
263 static void tcp_ecn_rcv_syn(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
264 {
265         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || !th->cwr))
266                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
267 }
268
269 static bool tcp_ecn_rcv_ecn_echo(const struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
270 {
271         if (th->ece && !th->syn && (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
272                 return true;
273         return false;
274 }
275
276 /* Buffer size and advertised window tuning.
277  *
278  * 1. Tuning sk->sk_sndbuf, when connection enters established state.
279  */
280
281 static void tcp_sndbuf_expand(struct sock *sk)
282 {
283         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
284         int sndmem, per_mss;
285         u32 nr_segs;
286
287         /* Worst case is non GSO/TSO : each frame consumes one skb
288          * and skb->head is kmalloced using power of two area of memory
289          */
290         per_mss = max_t(u32, tp->rx_opt.mss_clamp, tp->mss_cache) +
291                   MAX_TCP_HEADER +
292                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct skb_shared_info));
293
294         per_mss = roundup_pow_of_two(per_mss) +
295                   SKB_DATA_ALIGN(sizeof(struct sk_buff));
296
297         nr_segs = max_t(u32, TCP_INIT_CWND, tp->snd_cwnd);
298         nr_segs = max_t(u32, nr_segs, tp->reordering + 1);
299
300         /* Fast Recovery (RFC 5681 3.2) :
301          * Cubic needs 1.7 factor, rounded to 2 to include
302          * extra cushion (application might react slowly to POLLOUT)
303          */
304         sndmem = 2 * nr_segs * per_mss;
305
306         if (sk->sk_sndbuf < sndmem)
307                 sk->sk_sndbuf = min(sndmem, sysctl_tcp_wmem[2]);
308 }
309
310 /* 2. Tuning advertised window (window_clamp, rcv_ssthresh)
311  *
312  * All tcp_full_space() is split to two parts: "network" buffer, allocated
313  * forward and advertised in receiver window (tp->rcv_wnd) and
314  * "application buffer", required to isolate scheduling/application
315  * latencies from network.
316  * window_clamp is maximal advertised window. It can be less than
317  * tcp_full_space(), in this case tcp_full_space() - window_clamp
318  * is reserved for "application" buffer. The less window_clamp is
319  * the smoother our behaviour from viewpoint of network, but the lower
320  * throughput and the higher sensitivity of the connection to losses. 8)
321  *
322  * rcv_ssthresh is more strict window_clamp used at "slow start"
323  * phase to predict further behaviour of this connection.
324  * It is used for two goals:
325  * - to enforce header prediction at sender, even when application
326  *   requires some significant "application buffer". It is check #1.
327  * - to prevent pruning of receive queue because of misprediction
328  *   of receiver window. Check #2.
329  *
330  * The scheme does not work when sender sends good segments opening
331  * window and then starts to feed us spaghetti. But it should work
332  * in common situations. Otherwise, we have to rely on queue collapsing.
333  */
334
335 /* Slow part of check#2. */
336 static int __tcp_grow_window(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
337 {
338         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
339         /* Optimize this! */
340         int truesize = tcp_win_from_space(skb->truesize) >> 1;
341         int window = tcp_win_from_space(sysctl_tcp_rmem[2]) >> 1;
342
343         while (tp->rcv_ssthresh <= window) {
344                 if (truesize <= skb->len)
345                         return 2 * inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss;
346
347                 truesize >>= 1;
348                 window >>= 1;
349         }
350         return 0;
351 }
352
353 static void tcp_grow_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
354 {
355         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
356
357         /* Check #1 */
358         if (tp->rcv_ssthresh < tp->window_clamp &&
359             (int)tp->rcv_ssthresh < tcp_space(sk) &&
360             !sk_under_memory_pressure(sk)) {
361                 int incr;
362
363                 /* Check #2. Increase window, if skb with such overhead
364                  * will fit to rcvbuf in future.
365                  */
366                 if (tcp_win_from_space(skb->truesize) <= skb->len)
367                         incr = 2 * tp->advmss;
368                 else
369                         incr = __tcp_grow_window(sk, skb);
370
371                 if (incr) {
372                         incr = max_t(int, incr, 2 * skb->len);
373                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh + incr,
374                                                tp->window_clamp);
375                         inet_csk(sk)->icsk_ack.quick |= 1;
376                 }
377         }
378 }
379
380 /* 3. Tuning rcvbuf, when connection enters established state. */
381 static void tcp_fixup_rcvbuf(struct sock *sk)
382 {
383         u32 mss = tcp_sk(sk)->advmss;
384         int rcvmem;
385
386         rcvmem = 2 * SKB_TRUESIZE(mss + MAX_TCP_HEADER) *
387                  tcp_default_init_rwnd(mss);
388
389         /* Dynamic Right Sizing (DRS) has 2 to 3 RTT latency
390          * Allow enough cushion so that sender is not limited by our window
391          */
392         if (sysctl_tcp_moderate_rcvbuf)
393                 rcvmem <<= 2;
394
395         if (sk->sk_rcvbuf < rcvmem)
396                 sk->sk_rcvbuf = min(rcvmem, sysctl_tcp_rmem[2]);
397 }
398
399 /* 4. Try to fixup all. It is made immediately after connection enters
400  *    established state.
401  */
402 void tcp_init_buffer_space(struct sock *sk)
403 {
404         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
405         int maxwin;
406
407         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK))
408                 tcp_fixup_rcvbuf(sk);
409         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK))
410                 tcp_sndbuf_expand(sk);
411
412         tp->rcvq_space.space = tp->rcv_wnd;
413         tp->rcvq_space.time = tcp_time_stamp;
414         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
415
416         maxwin = tcp_full_space(sk);
417
418         if (tp->window_clamp >= maxwin) {
419                 tp->window_clamp = maxwin;
420
421                 if (sysctl_tcp_app_win && maxwin > 4 * tp->advmss)
422                         tp->window_clamp = max(maxwin -
423                                                (maxwin >> sysctl_tcp_app_win),
424                                                4 * tp->advmss);
425         }
426
427         /* Force reservation of one segment. */
428         if (sysctl_tcp_app_win &&
429             tp->window_clamp > 2 * tp->advmss &&
430             tp->window_clamp + tp->advmss > maxwin)
431                 tp->window_clamp = max(2 * tp->advmss, maxwin - tp->advmss);
432
433         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, tp->window_clamp);
434         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
435 }
436
437 /* 5. Recalculate window clamp after socket hit its memory bounds. */
438 static void tcp_clamp_window(struct sock *sk)
439 {
440         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
441         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
442
443         icsk->icsk_ack.quick = 0;
444
445         if (sk->sk_rcvbuf < sysctl_tcp_rmem[2] &&
446             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK) &&
447             !sk_under_memory_pressure(sk) &&
448             sk_memory_allocated(sk) < sk_prot_mem_limits(sk, 0)) {
449                 sk->sk_rcvbuf = min(atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc),
450                                     sysctl_tcp_rmem[2]);
451         }
452         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf)
453                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->window_clamp, 2U * tp->advmss);
454 }
455
456 /* Initialize RCV_MSS value.
457  * RCV_MSS is an our guess about MSS used by the peer.
458  * We haven't any direct information about the MSS.
459  * It's better to underestimate the RCV_MSS rather than overestimate.
460  * Overestimations make us ACKing less frequently than needed.
461  * Underestimations are more easy to detect and fix by tcp_measure_rcv_mss().
462  */
463 void tcp_initialize_rcv_mss(struct sock *sk)
464 {
465         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
466         unsigned int hint = min_t(unsigned int, tp->advmss, tp->mss_cache);
467
468         hint = min(hint, tp->rcv_wnd / 2);
469         hint = min(hint, TCP_MSS_DEFAULT);
470         hint = max(hint, TCP_MIN_MSS);
471
472         inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss = hint;
473 }
474 EXPORT_SYMBOL(tcp_initialize_rcv_mss);
475
476 /* Receiver "autotuning" code.
477  *
478  * The algorithm for RTT estimation w/o timestamps is based on
479  * Dynamic Right-Sizing (DRS) by Wu Feng and Mike Fisk of LANL.
480  * <http://public.lanl.gov/radiant/pubs.html#DRS>
481  *
482  * More detail on this code can be found at
483  * <http://staff.psc.edu/jheffner/>,
484  * though this reference is out of date.  A new paper
485  * is pending.
486  */
487 static void tcp_rcv_rtt_update(struct tcp_sock *tp, u32 sample, int win_dep)
488 {
489         u32 new_sample = tp->rcv_rtt_est.rtt;
490         long m = sample;
491
492         if (m == 0)
493                 m = 1;
494
495         if (new_sample != 0) {
496                 /* If we sample in larger samples in the non-timestamp
497                  * case, we could grossly overestimate the RTT especially
498                  * with chatty applications or bulk transfer apps which
499                  * are stalled on filesystem I/O.
500                  *
501                  * Also, since we are only going for a minimum in the
502                  * non-timestamp case, we do not smooth things out
503                  * else with timestamps disabled convergence takes too
504                  * long.
505                  */
506                 if (!win_dep) {
507                         m -= (new_sample >> 3);
508                         new_sample += m;
509                 } else {
510                         m <<= 3;
511                         if (m < new_sample)
512                                 new_sample = m;
513                 }
514         } else {
515                 /* No previous measure. */
516                 new_sample = m << 3;
517         }
518
519         if (tp->rcv_rtt_est.rtt != new_sample)
520                 tp->rcv_rtt_est.rtt = new_sample;
521 }
522
523 static inline void tcp_rcv_rtt_measure(struct tcp_sock *tp)
524 {
525         if (tp->rcv_rtt_est.time == 0)
526                 goto new_measure;
527         if (before(tp->rcv_nxt, tp->rcv_rtt_est.seq))
528                 return;
529         tcp_rcv_rtt_update(tp, tcp_time_stamp - tp->rcv_rtt_est.time, 1);
530
531 new_measure:
532         tp->rcv_rtt_est.seq = tp->rcv_nxt + tp->rcv_wnd;
533         tp->rcv_rtt_est.time = tcp_time_stamp;
534 }
535
536 static inline void tcp_rcv_rtt_measure_ts(struct sock *sk,
537                                           const struct sk_buff *skb)
538 {
539         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
540         if (tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
541             (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq -
542              TCP_SKB_CB(skb)->seq >= inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss))
543                 tcp_rcv_rtt_update(tp, tcp_time_stamp - tp->rx_opt.rcv_tsecr, 0);
544 }
545
546 /*
547  * This function should be called every time data is copied to user space.
548  * It calculates the appropriate TCP receive buffer space.
549  */
550 void tcp_rcv_space_adjust(struct sock *sk)
551 {
552         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
553         int time;
554         int copied;
555
556         time = tcp_time_stamp - tp->rcvq_space.time;
557         if (time < (tp->rcv_rtt_est.rtt >> 3) || tp->rcv_rtt_est.rtt == 0)
558                 return;
559
560         /* Number of bytes copied to user in last RTT */
561         copied = tp->copied_seq - tp->rcvq_space.seq;
562         if (copied <= tp->rcvq_space.space)
563                 goto new_measure;
564
565         /* A bit of theory :
566          * copied = bytes received in previous RTT, our base window
567          * To cope with packet losses, we need a 2x factor
568          * To cope with slow start, and sender growing its cwin by 100 %
569          * every RTT, we need a 4x factor, because the ACK we are sending
570          * now is for the next RTT, not the current one :
571          * <prev RTT . ><current RTT .. ><next RTT .... >
572          */
573
574         if (sysctl_tcp_moderate_rcvbuf &&
575             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK)) {
576                 int rcvwin, rcvmem, rcvbuf;
577
578                 /* minimal window to cope with packet losses, assuming
579                  * steady state. Add some cushion because of small variations.
580                  */
581                 rcvwin = (copied << 1) + 16 * tp->advmss;
582
583                 /* If rate increased by 25%,
584                  *      assume slow start, rcvwin = 3 * copied
585                  * If rate increased by 50%,
586                  *      assume sender can use 2x growth, rcvwin = 4 * copied
587                  */
588                 if (copied >=
589                     tp->rcvq_space.space + (tp->rcvq_space.space >> 2)) {
590                         if (copied >=
591                             tp->rcvq_space.space + (tp->rcvq_space.space >> 1))
592                                 rcvwin <<= 1;
593                         else
594                                 rcvwin += (rcvwin >> 1);
595                 }
596
597                 rcvmem = SKB_TRUESIZE(tp->advmss + MAX_TCP_HEADER);
598                 while (tcp_win_from_space(rcvmem) < tp->advmss)
599                         rcvmem += 128;
600
601                 rcvbuf = min(rcvwin / tp->advmss * rcvmem, sysctl_tcp_rmem[2]);
602                 if (rcvbuf > sk->sk_rcvbuf) {
603                         sk->sk_rcvbuf = rcvbuf;
604
605                         /* Make the window clamp follow along.  */
606                         tp->window_clamp = rcvwin;
607                 }
608         }
609         tp->rcvq_space.space = copied;
610
611 new_measure:
612         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
613         tp->rcvq_space.time = tcp_time_stamp;
614 }
615
616 /* There is something which you must keep in mind when you analyze the
617  * behavior of the tp->ato delayed ack timeout interval.  When a
618  * connection starts up, we want to ack as quickly as possible.  The
619  * problem is that "good" TCP's do slow start at the beginning of data
620  * transmission.  The means that until we send the first few ACK's the
621  * sender will sit on his end and only queue most of his data, because
622  * he can only send snd_cwnd unacked packets at any given time.  For
623  * each ACK we send, he increments snd_cwnd and transmits more of his
624  * queue.  -DaveM
625  */
626 static void tcp_event_data_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
627 {
628         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
629         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
630         u32 now;
631
632         inet_csk_schedule_ack(sk);
633
634         tcp_measure_rcv_mss(sk, skb);
635
636         tcp_rcv_rtt_measure(tp);
637
638         now = tcp_time_stamp;
639
640         if (!icsk->icsk_ack.ato) {
641                 /* The _first_ data packet received, initialize
642                  * delayed ACK engine.
643                  */
644                 tcp_incr_quickack(sk);
645                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
646         } else {
647                 int m = now - icsk->icsk_ack.lrcvtime;
648
649                 if (m <= TCP_ATO_MIN / 2) {
650                         /* The fastest case is the first. */
651                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + TCP_ATO_MIN / 2;
652                 } else if (m < icsk->icsk_ack.ato) {
653                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + m;
654                         if (icsk->icsk_ack.ato > icsk->icsk_rto)
655                                 icsk->icsk_ack.ato = icsk->icsk_rto;
656                 } else if (m > icsk->icsk_rto) {
657                         /* Too long gap. Apparently sender failed to
658                          * restart window, so that we send ACKs quickly.
659                          */
660                         tcp_incr_quickack(sk);
661                         sk_mem_reclaim(sk);
662                 }
663         }
664         icsk->icsk_ack.lrcvtime = now;
665
666         tcp_ecn_check_ce(tp, skb);
667
668         if (skb->len >= 128)
669                 tcp_grow_window(sk, skb);
670 }
671
672 /* Called to compute a smoothed rtt estimate. The data fed to this
673  * routine either comes from timestamps, or from segments that were
674  * known _not_ to have been retransmitted [see Karn/Partridge
675  * Proceedings SIGCOMM 87]. The algorithm is from the SIGCOMM 88
676  * piece by Van Jacobson.
677  * NOTE: the next three routines used to be one big routine.
678  * To save cycles in the RFC 1323 implementation it was better to break
679  * it up into three procedures. -- erics
680  */
681 static void tcp_rtt_estimator(struct sock *sk, long mrtt_us)
682 {
683         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
684         long m = mrtt_us; /* RTT */
685         u32 srtt = tp->srtt_us;
686
687         /*      The following amusing code comes from Jacobson's
688          *      article in SIGCOMM '88.  Note that rtt and mdev
689          *      are scaled versions of rtt and mean deviation.
690          *      This is designed to be as fast as possible
691          *      m stands for "measurement".
692          *
693          *      On a 1990 paper the rto value is changed to:
694          *      RTO = rtt + 4 * mdev
695          *
696          * Funny. This algorithm seems to be very broken.
697          * These formulae increase RTO, when it should be decreased, increase
698          * too slowly, when it should be increased quickly, decrease too quickly
699          * etc. I guess in BSD RTO takes ONE value, so that it is absolutely
700          * does not matter how to _calculate_ it. Seems, it was trap
701          * that VJ failed to avoid. 8)
702          */
703         if (srtt != 0) {
704                 m -= (srtt >> 3);       /* m is now error in rtt est */
705                 srtt += m;              /* rtt = 7/8 rtt + 1/8 new */
706                 if (m < 0) {
707                         m = -m;         /* m is now abs(error) */
708                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
709                         /* This is similar to one of Eifel findings.
710                          * Eifel blocks mdev updates when rtt decreases.
711                          * This solution is a bit different: we use finer gain
712                          * for mdev in this case (alpha*beta).
713                          * Like Eifel it also prevents growth of rto,
714                          * but also it limits too fast rto decreases,
715                          * happening in pure Eifel.
716                          */
717                         if (m > 0)
718                                 m >>= 3;
719                 } else {
720                         m -= (tp->mdev_us >> 2);   /* similar update on mdev */
721                 }
722                 tp->mdev_us += m;               /* mdev = 3/4 mdev + 1/4 new */
723                 if (tp->mdev_us > tp->mdev_max_us) {
724                         tp->mdev_max_us = tp->mdev_us;
725                         if (tp->mdev_max_us > tp->rttvar_us)
726                                 tp->rttvar_us = tp->mdev_max_us;
727                 }
728                 if (after(tp->snd_una, tp->rtt_seq)) {
729                         if (tp->mdev_max_us < tp->rttvar_us)
730                                 tp->rttvar_us -= (tp->rttvar_us - tp->mdev_max_us) >> 2;
731                         tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
732                         tp->mdev_max_us = tcp_rto_min_us(sk);
733                 }
734         } else {
735                 /* no previous measure. */
736                 srtt = m << 3;          /* take the measured time to be rtt */
737                 tp->mdev_us = m << 1;   /* make sure rto = 3*rtt */
738                 tp->rttvar_us = max(tp->mdev_us, tcp_rto_min_us(sk));
739                 tp->mdev_max_us = tp->rttvar_us;
740                 tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
741         }
742         tp->srtt_us = max(1U, srtt);
743 }
744
745 /* Set the sk_pacing_rate to allow proper sizing of TSO packets.
746  * Note: TCP stack does not yet implement pacing.
747  * FQ packet scheduler can be used to implement cheap but effective
748  * TCP pacing, to smooth the burst on large writes when packets
749  * in flight is significantly lower than cwnd (or rwin)
750  */
751 static void tcp_update_pacing_rate(struct sock *sk)
752 {
753         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
754         u64 rate;
755
756         /* set sk_pacing_rate to 200 % of current rate (mss * cwnd / srtt) */
757         rate = (u64)tp->mss_cache * 2 * (USEC_PER_SEC << 3);
758
759         rate *= max(tp->snd_cwnd, tp->packets_out);
760
761         if (likely(tp->srtt_us))
762                 do_div(rate, tp->srtt_us);
763
764         /* ACCESS_ONCE() is needed because sch_fq fetches sk_pacing_rate
765          * without any lock. We want to make sure compiler wont store
766          * intermediate values in this location.
767          */
768         ACCESS_ONCE(sk->sk_pacing_rate) = min_t(u64, rate,
769                                                 sk->sk_max_pacing_rate);
770 }
771
772 /* Calculate rto without backoff.  This is the second half of Van Jacobson's
773  * routine referred to above.
774  */
775 static void tcp_set_rto(struct sock *sk)
776 {
777         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
778         /* Old crap is replaced with new one. 8)
779          *
780          * More seriously:
781          * 1. If rtt variance happened to be less 50msec, it is hallucination.
782          *    It cannot be less due to utterly erratic ACK generation made
783          *    at least by solaris and freebsd. "Erratic ACKs" has _nothing_
784          *    to do with delayed acks, because at cwnd>2 true delack timeout
785          *    is invisible. Actually, Linux-2.4 also generates erratic
786          *    ACKs in some circumstances.
787          */
788         inet_csk(sk)->icsk_rto = __tcp_set_rto(tp);
789
790         /* 2. Fixups made earlier cannot be right.
791          *    If we do not estimate RTO correctly without them,
792          *    all the algo is pure shit and should be replaced
793          *    with correct one. It is exactly, which we pretend to do.
794          */
795
796         /* NOTE: clamping at TCP_RTO_MIN is not required, current algo
797          * guarantees that rto is higher.
798          */
799         tcp_bound_rto(sk);
800 }
801
802 __u32 tcp_init_cwnd(const struct tcp_sock *tp, const struct dst_entry *dst)
803 {
804         __u32 cwnd = (dst ? dst_metric(dst, RTAX_INITCWND) : 0);
805
806         if (!cwnd)
807                 cwnd = TCP_INIT_CWND;
808         return min_t(__u32, cwnd, tp->snd_cwnd_clamp);
809 }
810
811 /*
812  * Packet counting of FACK is based on in-order assumptions, therefore TCP
813  * disables it when reordering is detected
814  */
815 void tcp_disable_fack(struct tcp_sock *tp)
816 {
817         /* RFC3517 uses different metric in lost marker => reset on change */
818         if (tcp_is_fack(tp))
819                 tp->lost_skb_hint = NULL;
820         tp->rx_opt.sack_ok &= ~TCP_FACK_ENABLED;
821 }
822
823 /* Take a notice that peer is sending D-SACKs */
824 static void tcp_dsack_seen(struct tcp_sock *tp)
825 {
826         tp->rx_opt.sack_ok |= TCP_DSACK_SEEN;
827 }
828
829 static void tcp_update_reordering(struct sock *sk, const int metric,
830                                   const int ts)
831 {
832         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
833         if (metric > tp->reordering) {
834                 int mib_idx;
835
836                 tp->reordering = min(TCP_MAX_REORDERING, metric);
837
838                 /* This exciting event is worth to be remembered. 8) */
839                 if (ts)
840                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPTSREORDER;
841                 else if (tcp_is_reno(tp))
842                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENOREORDER;
843                 else if (tcp_is_fack(tp))
844                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFACKREORDER;
845                 else
846                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKREORDER;
847
848                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
849 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
850                 pr_debug("Disorder%d %d %u f%u s%u rr%d\n",
851                          tp->rx_opt.sack_ok, inet_csk(sk)->icsk_ca_state,
852                          tp->reordering,
853                          tp->fackets_out,
854                          tp->sacked_out,
855                          tp->undo_marker ? tp->undo_retrans : 0);
856 #endif
857                 tcp_disable_fack(tp);
858         }
859
860         if (metric > 0)
861                 tcp_disable_early_retrans(tp);
862 }
863
864 /* This must be called before lost_out is incremented */
865 static void tcp_verify_retransmit_hint(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
866 {
867         if ((tp->retransmit_skb_hint == NULL) ||
868             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
869                    TCP_SKB_CB(tp->retransmit_skb_hint)->seq))
870                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
871
872         if (!tp->lost_out ||
873             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->retransmit_high))
874                 tp->retransmit_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
875 }
876
877 static void tcp_skb_mark_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
878 {
879         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
880                 tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
881
882                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
883                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
884         }
885 }
886
887 static void tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(struct tcp_sock *tp,
888                                             struct sk_buff *skb)
889 {
890         tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
891
892         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
893                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
894                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
895         }
896 }
897
898 /* This procedure tags the retransmission queue when SACKs arrive.
899  *
900  * We have three tag bits: SACKED(S), RETRANS(R) and LOST(L).
901  * Packets in queue with these bits set are counted in variables
902  * sacked_out, retrans_out and lost_out, correspondingly.
903  *
904  * Valid combinations are:
905  * Tag  InFlight        Description
906  * 0    1               - orig segment is in flight.
907  * S    0               - nothing flies, orig reached receiver.
908  * L    0               - nothing flies, orig lost by net.
909  * R    2               - both orig and retransmit are in flight.
910  * L|R  1               - orig is lost, retransmit is in flight.
911  * S|R  1               - orig reached receiver, retrans is still in flight.
912  * (L|S|R is logically valid, it could occur when L|R is sacked,
913  *  but it is equivalent to plain S and code short-curcuits it to S.
914  *  L|S is logically invalid, it would mean -1 packet in flight 8))
915  *
916  * These 6 states form finite state machine, controlled by the following events:
917  * 1. New ACK (+SACK) arrives. (tcp_sacktag_write_queue())
918  * 2. Retransmission. (tcp_retransmit_skb(), tcp_xmit_retransmit_queue())
919  * 3. Loss detection event of two flavors:
920  *      A. Scoreboard estimator decided the packet is lost.
921  *         A'. Reno "three dupacks" marks head of queue lost.
922  *         A''. Its FACK modification, head until snd.fack is lost.
923  *      B. SACK arrives sacking SND.NXT at the moment, when the
924  *         segment was retransmitted.
925  * 4. D-SACK added new rule: D-SACK changes any tag to S.
926  *
927  * It is pleasant to note, that state diagram turns out to be commutative,
928  * so that we are allowed not to be bothered by order of our actions,
929  * when multiple events arrive simultaneously. (see the function below).
930  *
931  * Reordering detection.
932  * --------------------
933  * Reordering metric is maximal distance, which a packet can be displaced
934  * in packet stream. With SACKs we can estimate it:
935  *
936  * 1. SACK fills old hole and the corresponding segment was not
937  *    ever retransmitted -> reordering. Alas, we cannot use it
938  *    when segment was retransmitted.
939  * 2. The last flaw is solved with D-SACK. D-SACK arrives
940  *    for retransmitted and already SACKed segment -> reordering..
941  * Both of these heuristics are not used in Loss state, when we cannot
942  * account for retransmits accurately.
943  *
944  * SACK block validation.
945  * ----------------------
946  *
947  * SACK block range validation checks that the received SACK block fits to
948  * the expected sequence limits, i.e., it is between SND.UNA and SND.NXT.
949  * Note that SND.UNA is not included to the range though being valid because
950  * it means that the receiver is rather inconsistent with itself reporting
951  * SACK reneging when it should advance SND.UNA. Such SACK block this is
952  * perfectly valid, however, in light of RFC2018 which explicitly states
953  * that "SACK block MUST reflect the newest segment.  Even if the newest
954  * segment is going to be discarded ...", not that it looks very clever
955  * in case of head skb. Due to potentional receiver driven attacks, we
956  * choose to avoid immediate execution of a walk in write queue due to
957  * reneging and defer head skb's loss recovery to standard loss recovery
958  * procedure that will eventually trigger (nothing forbids us doing this).
959  *
960  * Implements also blockage to start_seq wrap-around. Problem lies in the
961  * fact that though start_seq (s) is before end_seq (i.e., not reversed),
962  * there's no guarantee that it will be before snd_nxt (n). The problem
963  * happens when start_seq resides between end_seq wrap (e_w) and snd_nxt
964  * wrap (s_w):
965  *
966  *         <- outs wnd ->                          <- wrapzone ->
967  *         u     e      n                         u_w   e_w  s n_w
968  *         |     |      |                          |     |   |  |
969  * |<------------+------+----- TCP seqno space --------------+---------->|
970  * ...-- <2^31 ->|                                           |<--------...
971  * ...---- >2^31 ------>|                                    |<--------...
972  *
973  * Current code wouldn't be vulnerable but it's better still to discard such
974  * crazy SACK blocks. Doing this check for start_seq alone closes somewhat
975  * similar case (end_seq after snd_nxt wrap) as earlier reversed check in
976  * snd_nxt wrap -> snd_una region will then become "well defined", i.e.,
977  * equal to the ideal case (infinite seqno space without wrap caused issues).
978  *
979  * With D-SACK the lower bound is extended to cover sequence space below
980  * SND.UNA down to undo_marker, which is the last point of interest. Yet
981  * again, D-SACK block must not to go across snd_una (for the same reason as
982  * for the normal SACK blocks, explained above). But there all simplicity
983  * ends, TCP might receive valid D-SACKs below that. As long as they reside
984  * fully below undo_marker they do not affect behavior in anyway and can
985  * therefore be safely ignored. In rare cases (which are more or less
986  * theoretical ones), the D-SACK will nicely cross that boundary due to skb
987  * fragmentation and packet reordering past skb's retransmission. To consider
988  * them correctly, the acceptable range must be extended even more though
989  * the exact amount is rather hard to quantify. However, tp->max_window can
990  * be used as an exaggerated estimate.
991  */
992 static bool tcp_is_sackblock_valid(struct tcp_sock *tp, bool is_dsack,
993                                    u32 start_seq, u32 end_seq)
994 {
995         /* Too far in future, or reversed (interpretation is ambiguous) */
996         if (after(end_seq, tp->snd_nxt) || !before(start_seq, end_seq))
997                 return false;
998
999         /* Nasty start_seq wrap-around check (see comments above) */
1000         if (!before(start_seq, tp->snd_nxt))
1001                 return false;
1002
1003         /* In outstanding window? ...This is valid exit for D-SACKs too.
1004          * start_seq == snd_una is non-sensical (see comments above)
1005          */
1006         if (after(start_seq, tp->snd_una))
1007                 return true;
1008
1009         if (!is_dsack || !tp->undo_marker)
1010                 return false;
1011
1012         /* ...Then it's D-SACK, and must reside below snd_una completely */
1013         if (after(end_seq, tp->snd_una))
1014                 return false;
1015
1016         if (!before(start_seq, tp->undo_marker))
1017                 return true;
1018
1019         /* Too old */
1020         if (!after(end_seq, tp->undo_marker))
1021                 return false;
1022
1023         /* Undo_marker boundary crossing (overestimates a lot). Known already:
1024          *   start_seq < undo_marker and end_seq >= undo_marker.
1025          */
1026         return !before(start_seq, end_seq - tp->max_window);
1027 }
1028
1029 /* Check for lost retransmit. This superb idea is borrowed from "ratehalving".
1030  * Event "B". Later note: FACK people cheated me again 8), we have to account
1031  * for reordering! Ugly, but should help.
1032  *
1033  * Search retransmitted skbs from write_queue that were sent when snd_nxt was
1034  * less than what is now known to be received by the other end (derived from
1035  * highest SACK block). Also calculate the lowest snd_nxt among the remaining
1036  * retransmitted skbs to avoid some costly processing per ACKs.
1037  */
1038 static void tcp_mark_lost_retrans(struct sock *sk)
1039 {
1040         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1041         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1042         struct sk_buff *skb;
1043         int cnt = 0;
1044         u32 new_low_seq = tp->snd_nxt;
1045         u32 received_upto = tcp_highest_sack_seq(tp);
1046
1047         if (!tcp_is_fack(tp) || !tp->retrans_out ||
1048             !after(received_upto, tp->lost_retrans_low) ||
1049             icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
1050                 return;
1051
1052         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
1053                 u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
1054
1055                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1056                         break;
1057                 if (cnt == tp->retrans_out)
1058                         break;
1059                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1060                         continue;
1061
1062                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS))
1063                         continue;
1064
1065                 /* TODO: We would like to get rid of tcp_is_fack(tp) only
1066                  * constraint here (see above) but figuring out that at
1067                  * least tp->reordering SACK blocks reside between ack_seq
1068                  * and received_upto is not easy task to do cheaply with
1069                  * the available datastructures.
1070                  *
1071                  * Whether FACK should check here for tp->reordering segs
1072                  * in-between one could argue for either way (it would be
1073                  * rather simple to implement as we could count fack_count
1074                  * during the walk and do tp->fackets_out - fack_count).
1075                  */
1076                 if (after(received_upto, ack_seq)) {
1077                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1078                         tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
1079
1080                         tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(tp, skb);
1081                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSTRETRANSMIT);
1082                 } else {
1083                         if (before(ack_seq, new_low_seq))
1084                                 new_low_seq = ack_seq;
1085                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
1086                 }
1087         }
1088
1089         if (tp->retrans_out)
1090                 tp->lost_retrans_low = new_low_seq;
1091 }
1092
1093 static bool tcp_check_dsack(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1094                             struct tcp_sack_block_wire *sp, int num_sacks,
1095                             u32 prior_snd_una)
1096 {
1097         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1098         u32 start_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].start_seq);
1099         u32 end_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].end_seq);
1100         bool dup_sack = false;
1101
1102         if (before(start_seq_0, TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq)) {
1103                 dup_sack = true;
1104                 tcp_dsack_seen(tp);
1105                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECV);
1106         } else if (num_sacks > 1) {
1107                 u32 end_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].end_seq);
1108                 u32 start_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].start_seq);
1109
1110                 if (!after(end_seq_0, end_seq_1) &&
1111                     !before(start_seq_0, start_seq_1)) {
1112                         dup_sack = true;
1113                         tcp_dsack_seen(tp);
1114                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
1115                                         LINUX_MIB_TCPDSACKOFORECV);
1116                 }
1117         }
1118
1119         /* D-SACK for already forgotten data... Do dumb counting. */
1120         if (dup_sack && tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1121             !after(end_seq_0, prior_snd_una) &&
1122             after(end_seq_0, tp->undo_marker))
1123                 tp->undo_retrans--;
1124
1125         return dup_sack;
1126 }
1127
1128 struct tcp_sacktag_state {
1129         int     reord;
1130         int     fack_count;
1131         long    rtt_us; /* RTT measured by SACKing never-retransmitted data */
1132         int     flag;
1133 };
1134
1135 /* Check if skb is fully within the SACK block. In presence of GSO skbs,
1136  * the incoming SACK may not exactly match but we can find smaller MSS
1137  * aligned portion of it that matches. Therefore we might need to fragment
1138  * which may fail and creates some hassle (caller must handle error case
1139  * returns).
1140  *
1141  * FIXME: this could be merged to shift decision code
1142  */
1143 static int tcp_match_skb_to_sack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1144                                   u32 start_seq, u32 end_seq)
1145 {
1146         int err;
1147         bool in_sack;
1148         unsigned int pkt_len;
1149         unsigned int mss;
1150
1151         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1152                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1153
1154         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1 && !in_sack &&
1155             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq)) {
1156                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1157                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1158
1159                 if (!in_sack) {
1160                         pkt_len = start_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1161                         if (pkt_len < mss)
1162                                 pkt_len = mss;
1163                 } else {
1164                         pkt_len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1165                         if (pkt_len < mss)
1166                                 return -EINVAL;
1167                 }
1168
1169                 /* Round if necessary so that SACKs cover only full MSSes
1170                  * and/or the remaining small portion (if present)
1171                  */
1172                 if (pkt_len > mss) {
1173                         unsigned int new_len = (pkt_len / mss) * mss;
1174                         if (!in_sack && new_len < pkt_len) {
1175                                 new_len += mss;
1176                                 if (new_len >= skb->len)
1177                                         return 0;
1178                         }
1179                         pkt_len = new_len;
1180                 }
1181                 err = tcp_fragment(sk, skb, pkt_len, mss, GFP_ATOMIC);
1182                 if (err < 0)
1183                         return err;
1184         }
1185
1186         return in_sack;
1187 }
1188
1189 /* Mark the given newly-SACKed range as such, adjusting counters and hints. */
1190 static u8 tcp_sacktag_one(struct sock *sk,
1191                           struct tcp_sacktag_state *state, u8 sacked,
1192                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1193                           int dup_sack, int pcount,
1194                           const struct skb_mstamp *xmit_time)
1195 {
1196         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1197         int fack_count = state->fack_count;
1198
1199         /* Account D-SACK for retransmitted packet. */
1200         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1201                 if (tp->undo_marker && tp->undo_retrans > 0 &&
1202                     after(end_seq, tp->undo_marker))
1203                         tp->undo_retrans--;
1204                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1205                         state->reord = min(fack_count, state->reord);
1206         }
1207
1208         /* Nothing to do; acked frame is about to be dropped (was ACKed). */
1209         if (!after(end_seq, tp->snd_una))
1210                 return sacked;
1211
1212         if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
1213                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1214                         /* If the segment is not tagged as lost,
1215                          * we do not clear RETRANS, believing
1216                          * that retransmission is still in flight.
1217                          */
1218                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1219                                 sacked &= ~(TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS);
1220                                 tp->lost_out -= pcount;
1221                                 tp->retrans_out -= pcount;
1222                         }
1223                 } else {
1224                         if (!(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1225                                 /* New sack for not retransmitted frame,
1226                                  * which was in hole. It is reordering.
1227                                  */
1228                                 if (before(start_seq,
1229                                            tcp_highest_sack_seq(tp)))
1230                                         state->reord = min(fack_count,
1231                                                            state->reord);
1232                                 if (!after(end_seq, tp->high_seq))
1233                                         state->flag |= FLAG_ORIG_SACK_ACKED;
1234                                 /* Pick the earliest sequence sacked for RTT */
1235                                 if (state->rtt_us < 0) {
1236                                         struct skb_mstamp now;
1237
1238                                         skb_mstamp_get(&now);
1239                                         state->rtt_us = skb_mstamp_us_delta(&now,
1240                                                                 xmit_time);
1241                                 }
1242                         }
1243
1244                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1245                                 sacked &= ~TCPCB_LOST;
1246                                 tp->lost_out -= pcount;
1247                         }
1248                 }
1249
1250                 sacked |= TCPCB_SACKED_ACKED;
1251                 state->flag |= FLAG_DATA_SACKED;
1252                 tp->sacked_out += pcount;
1253
1254                 fack_count += pcount;
1255
1256                 /* Lost marker hint past SACKed? Tweak RFC3517 cnt */
1257                 if (!tcp_is_fack(tp) && (tp->lost_skb_hint != NULL) &&
1258                     before(start_seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq))
1259                         tp->lost_cnt_hint += pcount;
1260
1261                 if (fack_count > tp->fackets_out)
1262                         tp->fackets_out = fack_count;
1263         }
1264
1265         /* D-SACK. We can detect redundant retransmission in S|R and plain R
1266          * frames and clear it. undo_retrans is decreased above, L|R frames
1267          * are accounted above as well.
1268          */
1269         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)) {
1270                 sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1271                 tp->retrans_out -= pcount;
1272         }
1273
1274         return sacked;
1275 }
1276
1277 /* Shift newly-SACKed bytes from this skb to the immediately previous
1278  * already-SACKed sk_buff. Mark the newly-SACKed bytes as such.
1279  */
1280 static bool tcp_shifted_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1281                             struct tcp_sacktag_state *state,
1282                             unsigned int pcount, int shifted, int mss,
1283                             bool dup_sack)
1284 {
1285         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1286         struct sk_buff *prev = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
1287         u32 start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;   /* start of newly-SACKed */
1288         u32 end_seq = start_seq + shifted;      /* end of newly-SACKed */
1289
1290         BUG_ON(!pcount);
1291
1292         /* Adjust counters and hints for the newly sacked sequence
1293          * range but discard the return value since prev is already
1294          * marked. We must tag the range first because the seq
1295          * advancement below implicitly advances
1296          * tcp_highest_sack_seq() when skb is highest_sack.
1297          */
1298         tcp_sacktag_one(sk, state, TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1299                         start_seq, end_seq, dup_sack, pcount,
1300                         &skb->skb_mstamp);
1301
1302         if (skb == tp->lost_skb_hint)
1303                 tp->lost_cnt_hint += pcount;
1304
1305         TCP_SKB_CB(prev)->end_seq += shifted;
1306         TCP_SKB_CB(skb)->seq += shifted;
1307
1308         tcp_skb_pcount_add(prev, pcount);
1309         BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) < pcount);
1310         tcp_skb_pcount_add(skb, -pcount);
1311
1312         /* When we're adding to gso_segs == 1, gso_size will be zero,
1313          * in theory this shouldn't be necessary but as long as DSACK
1314          * code can come after this skb later on it's better to keep
1315          * setting gso_size to something.
1316          */
1317         if (!skb_shinfo(prev)->gso_size) {
1318                 skb_shinfo(prev)->gso_size = mss;
1319                 skb_shinfo(prev)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1320         }
1321
1322         /* CHECKME: To clear or not to clear? Mimics normal skb currently */
1323         if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1) {
1324                 skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
1325                 skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
1326         }
1327
1328         /* Difference in this won't matter, both ACKed by the same cumul. ACK */
1329         TCP_SKB_CB(prev)->sacked |= (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS);
1330
1331         if (skb->len > 0) {
1332                 BUG_ON(!tcp_skb_pcount(skb));
1333                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTED);
1334                 return false;
1335         }
1336
1337         /* Whole SKB was eaten :-) */
1338
1339         if (skb == tp->retransmit_skb_hint)
1340                 tp->retransmit_skb_hint = prev;
1341         if (skb == tp->lost_skb_hint) {
1342                 tp->lost_skb_hint = prev;
1343                 tp->lost_cnt_hint -= tcp_skb_pcount(prev);
1344         }
1345
1346         TCP_SKB_CB(prev)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags;
1347         if (TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags & TCPHDR_FIN)
1348                 TCP_SKB_CB(prev)->end_seq++;
1349
1350         if (skb == tcp_highest_sack(sk))
1351                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1352
1353         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1354         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1355
1356         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKMERGED);
1357
1358         return true;
1359 }
1360
1361 /* I wish gso_size would have a bit more sane initialization than
1362  * something-or-zero which complicates things
1363  */
1364 static int tcp_skb_seglen(const struct sk_buff *skb)
1365 {
1366         return tcp_skb_pcount(skb) == 1 ? skb->len : tcp_skb_mss(skb);
1367 }
1368
1369 /* Shifting pages past head area doesn't work */
1370 static int skb_can_shift(const struct sk_buff *skb)
1371 {
1372         return !skb_headlen(skb) && skb_is_nonlinear(skb);
1373 }
1374
1375 /* Try collapsing SACK blocks spanning across multiple skbs to a single
1376  * skb.
1377  */
1378 static struct sk_buff *tcp_shift_skb_data(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1379                                           struct tcp_sacktag_state *state,
1380                                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1381                                           bool dup_sack)
1382 {
1383         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1384         struct sk_buff *prev;
1385         int mss;
1386         int pcount = 0;
1387         int len;
1388         int in_sack;
1389
1390         if (!sk_can_gso(sk))
1391                 goto fallback;
1392
1393         /* Normally R but no L won't result in plain S */
1394         if (!dup_sack &&
1395             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS)) == TCPCB_SACKED_RETRANS)
1396                 goto fallback;
1397         if (!skb_can_shift(skb))
1398                 goto fallback;
1399         /* This frame is about to be dropped (was ACKed). */
1400         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1401                 goto fallback;
1402
1403         /* Can only happen with delayed DSACK + discard craziness */
1404         if (unlikely(skb == tcp_write_queue_head(sk)))
1405                 goto fallback;
1406         prev = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
1407
1408         if ((TCP_SKB_CB(prev)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED)
1409                 goto fallback;
1410
1411         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1412                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1413
1414         if (in_sack) {
1415                 len = skb->len;
1416                 pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1417                 mss = tcp_skb_seglen(skb);
1418
1419                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1420                  * drop this restriction as unnecessary
1421                  */
1422                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1423                         goto fallback;
1424         } else {
1425                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq))
1426                         goto noop;
1427                 /* CHECKME: This is non-MSS split case only?, this will
1428                  * cause skipped skbs due to advancing loop btw, original
1429                  * has that feature too
1430                  */
1431                 if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1432                         goto noop;
1433
1434                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1435                 if (!in_sack) {
1436                         /* TODO: head merge to next could be attempted here
1437                          * if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end_seq)),
1438                          * though it might not be worth of the additional hassle
1439                          *
1440                          * ...we can probably just fallback to what was done
1441                          * previously. We could try merging non-SACKed ones
1442                          * as well but it probably isn't going to buy off
1443                          * because later SACKs might again split them, and
1444                          * it would make skb timestamp tracking considerably
1445                          * harder problem.
1446                          */
1447                         goto fallback;
1448                 }
1449
1450                 len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1451                 BUG_ON(len < 0);
1452                 BUG_ON(len > skb->len);
1453
1454                 /* MSS boundaries should be honoured or else pcount will
1455                  * severely break even though it makes things bit trickier.
1456                  * Optimize common case to avoid most of the divides
1457                  */
1458                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1459
1460                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1461                  * drop this restriction as unnecessary
1462                  */
1463                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1464                         goto fallback;
1465
1466                 if (len == mss) {
1467                         pcount = 1;
1468                 } else if (len < mss) {
1469                         goto noop;
1470                 } else {
1471                         pcount = len / mss;
1472                         len = pcount * mss;
1473                 }
1474         }
1475
1476         /* tcp_sacktag_one() won't SACK-tag ranges below snd_una */
1477         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->seq + len, tp->snd_una))
1478                 goto fallback;
1479
1480         if (!skb_shift(prev, skb, len))
1481                 goto fallback;
1482         if (!tcp_shifted_skb(sk, skb, state, pcount, len, mss, dup_sack))
1483                 goto out;
1484
1485         /* Hole filled allows collapsing with the next as well, this is very
1486          * useful when hole on every nth skb pattern happens
1487          */
1488         if (prev == tcp_write_queue_tail(sk))
1489                 goto out;
1490         skb = tcp_write_queue_next(sk, prev);
1491
1492         if (!skb_can_shift(skb) ||
1493             (skb == tcp_send_head(sk)) ||
1494             ((TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED) ||
1495             (mss != tcp_skb_seglen(skb)))
1496                 goto out;
1497
1498         len = skb->len;
1499         if (skb_shift(prev, skb, len)) {
1500                 pcount += tcp_skb_pcount(skb);
1501                 tcp_shifted_skb(sk, skb, state, tcp_skb_pcount(skb), len, mss, 0);
1502         }
1503
1504 out:
1505         state->fack_count += pcount;
1506         return prev;
1507
1508 noop:
1509         return skb;
1510
1511 fallback:
1512         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTFALLBACK);
1513         return NULL;
1514 }
1515
1516 static struct sk_buff *tcp_sacktag_walk(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1517                                         struct tcp_sack_block *next_dup,
1518                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1519                                         u32 start_seq, u32 end_seq,
1520                                         bool dup_sack_in)
1521 {
1522         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1523         struct sk_buff *tmp;
1524
1525         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1526                 int in_sack = 0;
1527                 bool dup_sack = dup_sack_in;
1528
1529                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1530                         break;
1531
1532                 /* queue is in-order => we can short-circuit the walk early */
1533                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq))
1534                         break;
1535
1536                 if ((next_dup != NULL) &&
1537                     before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, next_dup->end_seq)) {
1538                         in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1539                                                         next_dup->start_seq,
1540                                                         next_dup->end_seq);
1541                         if (in_sack > 0)
1542                                 dup_sack = true;
1543                 }
1544
1545                 /* skb reference here is a bit tricky to get right, since
1546                  * shifting can eat and free both this skb and the next,
1547                  * so not even _safe variant of the loop is enough.
1548                  */
1549                 if (in_sack <= 0) {
1550                         tmp = tcp_shift_skb_data(sk, skb, state,
1551                                                  start_seq, end_seq, dup_sack);
1552                         if (tmp != NULL) {
1553                                 if (tmp != skb) {
1554                                         skb = tmp;
1555                                         continue;
1556                                 }
1557
1558                                 in_sack = 0;
1559                         } else {
1560                                 in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1561                                                                 start_seq,
1562                                                                 end_seq);
1563                         }
1564                 }
1565
1566                 if (unlikely(in_sack < 0))
1567                         break;
1568
1569                 if (in_sack) {
1570                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked =
1571                                 tcp_sacktag_one(sk,
1572                                                 state,
1573                                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1574                                                 TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1575                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq,
1576                                                 dup_sack,
1577                                                 tcp_skb_pcount(skb),
1578                                                 &skb->skb_mstamp);
1579
1580                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1581                                     tcp_highest_sack_seq(tp)))
1582                                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1583                 }
1584
1585                 state->fack_count += tcp_skb_pcount(skb);
1586         }
1587         return skb;
1588 }
1589
1590 /* Avoid all extra work that is being done by sacktag while walking in
1591  * a normal way
1592  */
1593 static struct sk_buff *tcp_sacktag_skip(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1594                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1595                                         u32 skip_to_seq)
1596 {
1597         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1598                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1599                         break;
1600
1601                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, skip_to_seq))
1602                         break;
1603
1604                 state->fack_count += tcp_skb_pcount(skb);
1605         }
1606         return skb;
1607 }
1608
1609 static struct sk_buff *tcp_maybe_skipping_dsack(struct sk_buff *skb,
1610                                                 struct sock *sk,
1611                                                 struct tcp_sack_block *next_dup,
1612                                                 struct tcp_sacktag_state *state,
1613                                                 u32 skip_to_seq)
1614 {
1615         if (next_dup == NULL)
1616                 return skb;
1617
1618         if (before(next_dup->start_seq, skip_to_seq)) {
1619                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, next_dup->start_seq);
1620                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, NULL, state,
1621                                        next_dup->start_seq, next_dup->end_seq,
1622                                        1);
1623         }
1624
1625         return skb;
1626 }
1627
1628 static int tcp_sack_cache_ok(const struct tcp_sock *tp, const struct tcp_sack_block *cache)
1629 {
1630         return cache < tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1631 }
1632
1633 static int
1634 tcp_sacktag_write_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1635                         u32 prior_snd_una, long *sack_rtt_us)
1636 {
1637         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1638         const unsigned char *ptr = (skb_transport_header(ack_skb) +
1639                                     TCP_SKB_CB(ack_skb)->sacked);
1640         struct tcp_sack_block_wire *sp_wire = (struct tcp_sack_block_wire *)(ptr+2);
1641         struct tcp_sack_block sp[TCP_NUM_SACKS];
1642         struct tcp_sack_block *cache;
1643         struct tcp_sacktag_state state;
1644         struct sk_buff *skb;
1645         int num_sacks = min(TCP_NUM_SACKS, (ptr[1] - TCPOLEN_SACK_BASE) >> 3);
1646         int used_sacks;
1647         bool found_dup_sack = false;
1648         int i, j;
1649         int first_sack_index;
1650
1651         state.flag = 0;
1652         state.reord = tp->packets_out;
1653         state.rtt_us = -1L;
1654
1655         if (!tp->sacked_out) {
1656                 if (WARN_ON(tp->fackets_out))
1657                         tp->fackets_out = 0;
1658                 tcp_highest_sack_reset(sk);
1659         }
1660
1661         found_dup_sack = tcp_check_dsack(sk, ack_skb, sp_wire,
1662                                          num_sacks, prior_snd_una);
1663         if (found_dup_sack)
1664                 state.flag |= FLAG_DSACKING_ACK;
1665
1666         /* Eliminate too old ACKs, but take into
1667          * account more or less fresh ones, they can
1668          * contain valid SACK info.
1669          */
1670         if (before(TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq, prior_snd_una - tp->max_window))
1671                 return 0;
1672
1673         if (!tp->packets_out)
1674                 goto out;
1675
1676         used_sacks = 0;
1677         first_sack_index = 0;
1678         for (i = 0; i < num_sacks; i++) {
1679                 bool dup_sack = !i && found_dup_sack;
1680
1681                 sp[used_sacks].start_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].start_seq);
1682                 sp[used_sacks].end_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].end_seq);
1683
1684                 if (!tcp_is_sackblock_valid(tp, dup_sack,
1685                                             sp[used_sacks].start_seq,
1686                                             sp[used_sacks].end_seq)) {
1687                         int mib_idx;
1688
1689                         if (dup_sack) {
1690                                 if (!tp->undo_marker)
1691                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDNOUNDO;
1692                                 else
1693                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDOLD;
1694                         } else {
1695                                 /* Don't count olds caused by ACK reordering */
1696                                 if ((TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq != tp->snd_una) &&
1697                                     !after(sp[used_sacks].end_seq, tp->snd_una))
1698                                         continue;
1699                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKDISCARD;
1700                         }
1701
1702                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
1703                         if (i == 0)
1704                                 first_sack_index = -1;
1705                         continue;
1706                 }
1707
1708                 /* Ignore very old stuff early */
1709                 if (!after(sp[used_sacks].end_seq, prior_snd_una))
1710                         continue;
1711
1712                 used_sacks++;
1713         }
1714
1715         /* order SACK blocks to allow in order walk of the retrans queue */
1716         for (i = used_sacks - 1; i > 0; i--) {
1717                 for (j = 0; j < i; j++) {
1718                         if (after(sp[j].start_seq, sp[j + 1].start_seq)) {
1719                                 swap(sp[j], sp[j + 1]);
1720
1721                                 /* Track where the first SACK block goes to */
1722                                 if (j == first_sack_index)
1723                                         first_sack_index = j + 1;
1724                         }
1725                 }
1726         }
1727
1728         skb = tcp_write_queue_head(sk);
1729         state.fack_count = 0;
1730         i = 0;
1731
1732         if (!tp->sacked_out) {
1733                 /* It's already past, so skip checking against it */
1734                 cache = tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1735         } else {
1736                 cache = tp->recv_sack_cache;
1737                 /* Skip empty blocks in at head of the cache */
1738                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !cache->start_seq &&
1739                        !cache->end_seq)
1740                         cache++;
1741         }
1742
1743         while (i < used_sacks) {
1744                 u32 start_seq = sp[i].start_seq;
1745                 u32 end_seq = sp[i].end_seq;
1746                 bool dup_sack = (found_dup_sack && (i == first_sack_index));
1747                 struct tcp_sack_block *next_dup = NULL;
1748
1749                 if (found_dup_sack && ((i + 1) == first_sack_index))
1750                         next_dup = &sp[i + 1];
1751
1752                 /* Skip too early cached blocks */
1753                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) &&
1754                        !before(start_seq, cache->end_seq))
1755                         cache++;
1756
1757                 /* Can skip some work by looking recv_sack_cache? */
1758                 if (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !dup_sack &&
1759                     after(end_seq, cache->start_seq)) {
1760
1761                         /* Head todo? */
1762                         if (before(start_seq, cache->start_seq)) {
1763                                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, &state,
1764                                                        start_seq);
1765                                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup,
1766                                                        &state,
1767                                                        start_seq,
1768                                                        cache->start_seq,
1769                                                        dup_sack);
1770                         }
1771
1772                         /* Rest of the block already fully processed? */
1773                         if (!after(end_seq, cache->end_seq))
1774                                 goto advance_sp;
1775
1776                         skb = tcp_maybe_skipping_dsack(skb, sk, next_dup,
1777                                                        &state,
1778                                                        cache->end_seq);
1779
1780                         /* ...tail remains todo... */
1781                         if (tcp_highest_sack_seq(tp) == cache->end_seq) {
1782                                 /* ...but better entrypoint exists! */
1783                                 skb = tcp_highest_sack(sk);
1784                                 if (skb == NULL)
1785                                         break;
1786                                 state.fack_count = tp->fackets_out;
1787                                 cache++;
1788                                 goto walk;
1789                         }
1790
1791                         skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, &state, cache->end_seq);
1792                         /* Check overlap against next cached too (past this one already) */
1793                         cache++;
1794                         continue;
1795                 }
1796
1797                 if (!before(start_seq, tcp_highest_sack_seq(tp))) {
1798                         skb = tcp_highest_sack(sk);
1799                         if (skb == NULL)
1800                                 break;
1801                         state.fack_count = tp->fackets_out;
1802                 }
1803                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, &state, start_seq);
1804
1805 walk:
1806                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup, &state,
1807                                        start_seq, end_seq, dup_sack);
1808
1809 advance_sp:
1810                 i++;
1811         }
1812
1813         /* Clear the head of the cache sack blocks so we can skip it next time */
1814         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache) - used_sacks; i++) {
1815                 tp->recv_sack_cache[i].start_seq = 0;
1816                 tp->recv_sack_cache[i].end_seq = 0;
1817         }
1818         for (j = 0; j < used_sacks; j++)
1819                 tp->recv_sack_cache[i++] = sp[j];
1820
1821         tcp_mark_lost_retrans(sk);
1822
1823         tcp_verify_left_out(tp);
1824
1825         if ((state.reord < tp->fackets_out) &&
1826             ((inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) || tp->undo_marker))
1827                 tcp_update_reordering(sk, tp->fackets_out - state.reord, 0);
1828
1829 out:
1830
1831 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
1832         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
1833         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
1834         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
1835         WARN_ON((int)tcp_packets_in_flight(tp) < 0);
1836 #endif
1837         *sack_rtt_us = state.rtt_us;
1838         return state.flag;
1839 }
1840
1841 /* Limits sacked_out so that sum with lost_out isn't ever larger than
1842  * packets_out. Returns false if sacked_out adjustement wasn't necessary.
1843  */
1844 static bool tcp_limit_reno_sacked(struct tcp_sock *tp)
1845 {
1846         u32 holes;
1847
1848         holes = max(tp->lost_out, 1U);
1849         holes = min(holes, tp->packets_out);
1850
1851         if ((tp->sacked_out + holes) > tp->packets_out) {
1852                 tp->sacked_out = tp->packets_out - holes;
1853                 return true;
1854         }
1855         return false;
1856 }
1857
1858 /* If we receive more dupacks than we expected counting segments
1859  * in assumption of absent reordering, interpret this as reordering.
1860  * The only another reason could be bug in receiver TCP.
1861  */
1862 static void tcp_check_reno_reordering(struct sock *sk, const int addend)
1863 {
1864         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1865         if (tcp_limit_reno_sacked(tp))
1866                 tcp_update_reordering(sk, tp->packets_out + addend, 0);
1867 }
1868
1869 /* Emulate SACKs for SACKless connection: account for a new dupack. */
1870
1871 static void tcp_add_reno_sack(struct sock *sk)
1872 {
1873         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1874         tp->sacked_out++;
1875         tcp_check_reno_reordering(sk, 0);
1876         tcp_verify_left_out(tp);
1877 }
1878
1879 /* Account for ACK, ACKing some data in Reno Recovery phase. */
1880
1881 static void tcp_remove_reno_sacks(struct sock *sk, int acked)
1882 {
1883         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1884
1885         if (acked > 0) {
1886                 /* One ACK acked hole. The rest eat duplicate ACKs. */
1887                 if (acked - 1 >= tp->sacked_out)
1888                         tp->sacked_out = 0;
1889                 else
1890                         tp->sacked_out -= acked - 1;
1891         }
1892         tcp_check_reno_reordering(sk, acked);
1893         tcp_verify_left_out(tp);
1894 }
1895
1896 static inline void tcp_reset_reno_sack(struct tcp_sock *tp)
1897 {
1898         tp->sacked_out = 0;
1899 }
1900
1901 void tcp_clear_retrans(struct tcp_sock *tp)
1902 {
1903         tp->retrans_out = 0;
1904         tp->lost_out = 0;
1905         tp->undo_marker = 0;
1906         tp->undo_retrans = -1;
1907         tp->fackets_out = 0;
1908         tp->sacked_out = 0;
1909 }
1910
1911 static inline void tcp_init_undo(struct tcp_sock *tp)
1912 {
1913         tp->undo_marker = tp->snd_una;
1914         /* Retransmission still in flight may cause DSACKs later. */
1915         tp->undo_retrans = tp->retrans_out ? : -1;
1916 }
1917
1918 /* Enter Loss state. If we detect SACK reneging, forget all SACK information
1919  * and reset tags completely, otherwise preserve SACKs. If receiver
1920  * dropped its ofo queue, we will know this due to reneging detection.
1921  */
1922 void tcp_enter_loss(struct sock *sk)
1923 {
1924         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1925         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1926         struct sk_buff *skb;
1927         bool new_recovery = false;
1928         bool is_reneg;                  /* is receiver reneging on SACKs? */
1929
1930         /* Reduce ssthresh if it has not yet been made inside this window. */
1931         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder ||
1932             !after(tp->high_seq, tp->snd_una) ||
1933             (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss && !icsk->icsk_retransmits)) {
1934                 new_recovery = true;
1935                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
1936                 tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
1937                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_LOSS);
1938                 tcp_init_undo(tp);
1939         }
1940         tp->snd_cwnd       = 1;
1941         tp->snd_cwnd_cnt   = 0;
1942         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
1943
1944         tp->retrans_out = 0;
1945         tp->lost_out = 0;
1946
1947         if (tcp_is_reno(tp))
1948                 tcp_reset_reno_sack(tp);
1949
1950         skb = tcp_write_queue_head(sk);
1951         is_reneg = skb && (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED);
1952         if (is_reneg) {
1953                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSACKRENEGING);
1954                 tp->sacked_out = 0;
1955                 tp->fackets_out = 0;
1956         }
1957         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
1958
1959         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
1960                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1961                         break;
1962
1963                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= (~TCPCB_TAGBITS)|TCPCB_SACKED_ACKED;
1964                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked&TCPCB_SACKED_ACKED) || is_reneg) {
1965                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_ACKED;
1966                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
1967                         tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
1968                         tp->retransmit_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1969                 }
1970         }
1971         tcp_verify_left_out(tp);
1972
1973         /* Timeout in disordered state after receiving substantial DUPACKs
1974          * suggests that the degree of reordering is over-estimated.
1975          */
1976         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder &&
1977             tp->sacked_out >= sysctl_tcp_reordering)
1978                 tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
1979                                        sysctl_tcp_reordering);
1980         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
1981         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
1982         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
1983
1984         /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 1: retransmit SND.UNA if no previous
1985          * loss recovery is underway except recurring timeout(s) on
1986          * the same SND.UNA (sec 3.2). Disable F-RTO on path MTU probing
1987          */
1988         tp->frto = sysctl_tcp_frto &&
1989                    (new_recovery || icsk->icsk_retransmits) &&
1990                    !inet_csk(sk)->icsk_mtup.probe_size;
1991 }
1992
1993 /* If ACK arrived pointing to a remembered SACK, it means that our
1994  * remembered SACKs do not reflect real state of receiver i.e.
1995  * receiver _host_ is heavily congested (or buggy).
1996  *
1997  * To avoid big spurious retransmission bursts due to transient SACK
1998  * scoreboard oddities that look like reneging, we give the receiver a
1999  * little time (max(RTT/2, 10ms)) to send us some more ACKs that will
2000  * restore sanity to the SACK scoreboard. If the apparent reneging
2001  * persists until this RTO then we'll clear the SACK scoreboard.
2002  */
2003 static bool tcp_check_sack_reneging(struct sock *sk, int flag)
2004 {
2005         if (flag & FLAG_SACK_RENEGING) {
2006                 struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2007                 unsigned long delay = max(usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 4),
2008                                           msecs_to_jiffies(10));
2009
2010                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2011                                           delay, TCP_RTO_MAX);
2012                 return true;
2013         }
2014         return false;
2015 }
2016
2017 static inline int tcp_fackets_out(const struct tcp_sock *tp)
2018 {
2019         return tcp_is_reno(tp) ? tp->sacked_out + 1 : tp->fackets_out;
2020 }
2021
2022 /* Heurestics to calculate number of duplicate ACKs. There's no dupACKs
2023  * counter when SACK is enabled (without SACK, sacked_out is used for
2024  * that purpose).
2025  *
2026  * Instead, with FACK TCP uses fackets_out that includes both SACKed
2027  * segments up to the highest received SACK block so far and holes in
2028  * between them.
2029  *
2030  * With reordering, holes may still be in flight, so RFC3517 recovery
2031  * uses pure sacked_out (total number of SACKed segments) even though
2032  * it violates the RFC that uses duplicate ACKs, often these are equal
2033  * but when e.g. out-of-window ACKs or packet duplication occurs,
2034  * they differ. Since neither occurs due to loss, TCP should really
2035  * ignore them.
2036  */
2037 static inline int tcp_dupack_heuristics(const struct tcp_sock *tp)
2038 {
2039         return tcp_is_fack(tp) ? tp->fackets_out : tp->sacked_out + 1;
2040 }
2041
2042 static bool tcp_pause_early_retransmit(struct sock *sk, int flag)
2043 {
2044         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2045         unsigned long delay;
2046
2047         /* Delay early retransmit and entering fast recovery for
2048          * max(RTT/4, 2msec) unless ack has ECE mark, no RTT samples
2049          * available, or RTO is scheduled to fire first.
2050          */
2051         if (sysctl_tcp_early_retrans < 2 || sysctl_tcp_early_retrans > 3 ||
2052             (flag & FLAG_ECE) || !tp->srtt_us)
2053                 return false;
2054
2055         delay = max(usecs_to_jiffies(tp->srtt_us >> 5),
2056                     msecs_to_jiffies(2));
2057
2058         if (!time_after(inet_csk(sk)->icsk_timeout, (jiffies + delay)))
2059                 return false;
2060
2061         inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_EARLY_RETRANS, delay,
2062                                   TCP_RTO_MAX);
2063         return true;
2064 }
2065
2066 /* Linux NewReno/SACK/FACK/ECN state machine.
2067  * --------------------------------------
2068  *
2069  * "Open"       Normal state, no dubious events, fast path.
2070  * "Disorder"   In all the respects it is "Open",
2071  *              but requires a bit more attention. It is entered when
2072  *              we see some SACKs or dupacks. It is split of "Open"
2073  *              mainly to move some processing from fast path to slow one.
2074  * "CWR"        CWND was reduced due to some Congestion Notification event.
2075  *              It can be ECN, ICMP source quench, local device congestion.
2076  * "Recovery"   CWND was reduced, we are fast-retransmitting.
2077  * "Loss"       CWND was reduced due to RTO timeout or SACK reneging.
2078  *
2079  * tcp_fastretrans_alert() is entered:
2080  * - each incoming ACK, if state is not "Open"
2081  * - when arrived ACK is unusual, namely:
2082  *      * SACK
2083  *      * Duplicate ACK.
2084  *      * ECN ECE.
2085  *
2086  * Counting packets in flight is pretty simple.
2087  *
2088  *      in_flight = packets_out - left_out + retrans_out
2089  *
2090  *      packets_out is SND.NXT-SND.UNA counted in packets.
2091  *
2092  *      retrans_out is number of retransmitted segments.
2093  *
2094  *      left_out is number of segments left network, but not ACKed yet.
2095  *
2096  *              left_out = sacked_out + lost_out
2097  *
2098  *     sacked_out: Packets, which arrived to receiver out of order
2099  *                 and hence not ACKed. With SACKs this number is simply
2100  *                 amount of SACKed data. Even without SACKs
2101  *                 it is easy to give pretty reliable estimate of this number,
2102  *                 counting duplicate ACKs.
2103  *
2104  *       lost_out: Packets lost by network. TCP has no explicit
2105  *                 "loss notification" feedback from network (for now).
2106  *                 It means that this number can be only _guessed_.
2107  *                 Actually, it is the heuristics to predict lossage that
2108  *                 distinguishes different algorithms.
2109  *
2110  *      F.e. after RTO, when all the queue is considered as lost,
2111  *      lost_out = packets_out and in_flight = retrans_out.
2112  *
2113  *              Essentially, we have now two algorithms counting
2114  *              lost packets.
2115  *
2116  *              FACK: It is the simplest heuristics. As soon as we decided
2117  *              that something is lost, we decide that _all_ not SACKed
2118  *              packets until the most forward SACK are lost. I.e.
2119  *              lost_out = fackets_out - sacked_out and left_out = fackets_out.
2120  *              It is absolutely correct estimate, if network does not reorder
2121  *              packets. And it loses any connection to reality when reordering
2122  *              takes place. We use FACK by default until reordering
2123  *              is suspected on the path to this destination.
2124  *
2125  *              NewReno: when Recovery is entered, we assume that one segment
2126  *              is lost (classic Reno). While we are in Recovery and
2127  *              a partial ACK arrives, we assume that one more packet
2128  *              is lost (NewReno). This heuristics are the same in NewReno
2129  *              and SACK.
2130  *
2131  *  Imagine, that's all! Forget about all this shamanism about CWND inflation
2132  *  deflation etc. CWND is real congestion window, never inflated, changes
2133  *  only according to classic VJ rules.
2134  *
2135  * Really tricky (and requiring careful tuning) part of algorithm
2136  * is hidden in functions tcp_time_to_recover() and tcp_xmit_retransmit_queue().
2137  * The first determines the moment _when_ we should reduce CWND and,
2138  * hence, slow down forward transmission. In fact, it determines the moment
2139  * when we decide that hole is caused by loss, rather than by a reorder.
2140  *
2141  * tcp_xmit_retransmit_queue() decides, _what_ we should retransmit to fill
2142  * holes, caused by lost packets.
2143  *
2144  * And the most logically complicated part of algorithm is undo
2145  * heuristics. We detect false retransmits due to both too early
2146  * fast retransmit (reordering) and underestimated RTO, analyzing
2147  * timestamps and D-SACKs. When we detect that some segments were
2148  * retransmitted by mistake and CWND reduction was wrong, we undo
2149  * window reduction and abort recovery phase. This logic is hidden
2150  * inside several functions named tcp_try_undo_<something>.
2151  */
2152
2153 /* This function decides, when we should leave Disordered state
2154  * and enter Recovery phase, reducing congestion window.
2155  *
2156  * Main question: may we further continue forward transmission
2157  * with the same cwnd?
2158  */
2159 static bool tcp_time_to_recover(struct sock *sk, int flag)
2160 {
2161         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2162         __u32 packets_out;
2163
2164         /* Trick#1: The loss is proven. */
2165         if (tp->lost_out)
2166                 return true;
2167
2168         /* Not-A-Trick#2 : Classic rule... */
2169         if (tcp_dupack_heuristics(tp) > tp->reordering)
2170                 return true;
2171
2172         /* Trick#4: It is still not OK... But will it be useful to delay
2173          * recovery more?
2174          */
2175         packets_out = tp->packets_out;
2176         if (packets_out <= tp->reordering &&
2177             tp->sacked_out >= max_t(__u32, packets_out/2, sysctl_tcp_reordering) &&
2178             !tcp_may_send_now(sk)) {
2179                 /* We have nothing to send. This connection is limited
2180                  * either by receiver window or by application.
2181                  */
2182                 return true;
2183         }
2184
2185         /* If a thin stream is detected, retransmit after first
2186          * received dupack. Employ only if SACK is supported in order
2187          * to avoid possible corner-case series of spurious retransmissions
2188          * Use only if there are no unsent data.
2189          */
2190         if ((tp->thin_dupack || sysctl_tcp_thin_dupack) &&
2191             tcp_stream_is_thin(tp) && tcp_dupack_heuristics(tp) > 1 &&
2192             tcp_is_sack(tp) && !tcp_send_head(sk))
2193                 return true;
2194
2195         /* Trick#6: TCP early retransmit, per RFC5827.  To avoid spurious
2196          * retransmissions due to small network reorderings, we implement
2197          * Mitigation A.3 in the RFC and delay the retransmission for a short
2198          * interval if appropriate.
2199          */
2200         if (tp->do_early_retrans && !tp->retrans_out && tp->sacked_out &&
2201             (tp->packets_out >= (tp->sacked_out + 1) && tp->packets_out < 4) &&
2202             !tcp_may_send_now(sk))
2203                 return !tcp_pause_early_retransmit(sk, flag);
2204
2205         return false;
2206 }
2207
2208 /* Detect loss in event "A" above by marking head of queue up as lost.
2209  * For FACK or non-SACK(Reno) senders, the first "packets" number of segments
2210  * are considered lost. For RFC3517 SACK, a segment is considered lost if it
2211  * has at least tp->reordering SACKed seqments above it; "packets" refers to
2212  * the maximum SACKed segments to pass before reaching this limit.
2213  */
2214 static void tcp_mark_head_lost(struct sock *sk, int packets, int mark_head)
2215 {
2216         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2217         struct sk_buff *skb;
2218         int cnt, oldcnt;
2219         int err;
2220         unsigned int mss;
2221         /* Use SACK to deduce losses of new sequences sent during recovery */
2222         const u32 loss_high = tcp_is_sack(tp) ?  tp->snd_nxt : tp->high_seq;
2223
2224         WARN_ON(packets > tp->packets_out);
2225         if (tp->lost_skb_hint) {
2226                 skb = tp->lost_skb_hint;
2227                 cnt = tp->lost_cnt_hint;
2228                 /* Head already handled? */
2229                 if (mark_head && skb != tcp_write_queue_head(sk))
2230                         return;
2231         } else {
2232                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2233                 cnt = 0;
2234         }
2235
2236         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2237                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2238                         break;
2239                 /* TODO: do this better */
2240                 /* this is not the most efficient way to do this... */
2241                 tp->lost_skb_hint = skb;
2242                 tp->lost_cnt_hint = cnt;
2243
2244                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, loss_high))
2245                         break;
2246
2247                 oldcnt = cnt;
2248                 if (tcp_is_fack(tp) || tcp_is_reno(tp) ||
2249                     (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
2250                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
2251
2252                 if (cnt > packets) {
2253                         if ((tcp_is_sack(tp) && !tcp_is_fack(tp)) ||
2254                             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) ||
2255                             (oldcnt >= packets))
2256                                 break;
2257
2258                         mss = skb_shinfo(skb)->gso_size;
2259                         err = tcp_fragment(sk, skb, (packets - oldcnt) * mss,
2260                                            mss, GFP_ATOMIC);
2261                         if (err < 0)
2262                                 break;
2263                         cnt = packets;
2264                 }
2265
2266                 tcp_skb_mark_lost(tp, skb);
2267
2268                 if (mark_head)
2269                         break;
2270         }
2271         tcp_verify_left_out(tp);
2272 }
2273
2274 /* Account newly detected lost packet(s) */
2275
2276 static void tcp_update_scoreboard(struct sock *sk, int fast_rexmit)
2277 {
2278         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2279
2280         if (tcp_is_reno(tp)) {
2281                 tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2282         } else if (tcp_is_fack(tp)) {
2283                 int lost = tp->fackets_out - tp->reordering;
2284                 if (lost <= 0)
2285                         lost = 1;
2286                 tcp_mark_head_lost(sk, lost, 0);
2287         } else {
2288                 int sacked_upto = tp->sacked_out - tp->reordering;
2289                 if (sacked_upto >= 0)
2290                         tcp_mark_head_lost(sk, sacked_upto, 0);
2291                 else if (fast_rexmit)
2292                         tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2293         }
2294 }
2295
2296 /* CWND moderation, preventing bursts due to too big ACKs
2297  * in dubious situations.
2298  */
2299 static inline void tcp_moderate_cwnd(struct tcp_sock *tp)
2300 {
2301         tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd,
2302                            tcp_packets_in_flight(tp) + tcp_max_burst(tp));
2303         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2304 }
2305
2306 /* Nothing was retransmitted or returned timestamp is less
2307  * than timestamp of the first retransmission.
2308  */
2309 static inline bool tcp_packet_delayed(const struct tcp_sock *tp)
2310 {
2311         return !tp->retrans_stamp ||
2312                 (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2313                  before(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp));
2314 }
2315
2316 /* Undo procedures. */
2317
2318 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
2319 static void DBGUNDO(struct sock *sk, const char *msg)
2320 {
2321         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2322         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
2323
2324         if (sk->sk_family == AF_INET) {
2325                 pr_debug("Undo %s %pI4/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2326                          msg,
2327                          &inet->inet_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2328                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2329                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2330                          tp->packets_out);
2331         }
2332 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
2333         else if (sk->sk_family == AF_INET6) {
2334                 struct ipv6_pinfo *np = inet6_sk(sk);
2335                 pr_debug("Undo %s %pI6/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2336                          msg,
2337                          &np->daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2338                          tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2339                          tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2340                          tp->packets_out);
2341         }
2342 #endif
2343 }
2344 #else
2345 #define DBGUNDO(x...) do { } while (0)
2346 #endif
2347
2348 static void tcp_undo_cwnd_reduction(struct sock *sk, bool unmark_loss)
2349 {
2350         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2351
2352         if (unmark_loss) {
2353                 struct sk_buff *skb;
2354
2355                 tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2356                         if (skb == tcp_send_head(sk))
2357                                 break;
2358                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
2359                 }
2360                 tp->lost_out = 0;
2361                 tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2362         }
2363
2364         if (tp->prior_ssthresh) {
2365                 const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2366
2367                 if (icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd)
2368                         tp->snd_cwnd = icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd(sk);
2369                 else
2370                         tp->snd_cwnd = max(tp->snd_cwnd, tp->snd_ssthresh << 1);
2371
2372                 if (tp->prior_ssthresh > tp->snd_ssthresh) {
2373                         tp->snd_ssthresh = tp->prior_ssthresh;
2374                         tcp_ecn_withdraw_cwr(tp);
2375                 }
2376         } else {
2377                 tp->snd_cwnd = max(tp->snd_cwnd, tp->snd_ssthresh);
2378         }
2379         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2380         tp->undo_marker = 0;
2381 }
2382
2383 static inline bool tcp_may_undo(const struct tcp_sock *tp)
2384 {
2385         return tp->undo_marker && (!tp->undo_retrans || tcp_packet_delayed(tp));
2386 }
2387
2388 /* People celebrate: "We love our President!" */
2389 static bool tcp_try_undo_recovery(struct sock *sk)
2390 {
2391         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2392
2393         if (tcp_may_undo(tp)) {
2394                 int mib_idx;
2395
2396                 /* Happy end! We did not retransmit anything
2397                  * or our original transmission succeeded.
2398                  */
2399                 DBGUNDO(sk, inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss ? "loss" : "retrans");
2400                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2401                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
2402                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO;
2403                 else
2404                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFULLUNDO;
2405
2406                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2407         }
2408         if (tp->snd_una == tp->high_seq && tcp_is_reno(tp)) {
2409                 /* Hold old state until something *above* high_seq
2410                  * is ACKed. For Reno it is MUST to prevent false
2411                  * fast retransmits (RFC2582). SACK TCP is safe. */
2412                 tcp_moderate_cwnd(tp);
2413                 return true;
2414         }
2415         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2416         return false;
2417 }
2418
2419 /* Try to undo cwnd reduction, because D-SACKs acked all retransmitted data */
2420 static bool tcp_try_undo_dsack(struct sock *sk)
2421 {
2422         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2423
2424         if (tp->undo_marker && !tp->undo_retrans) {
2425                 DBGUNDO(sk, "D-SACK");
2426                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, false);
2427                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKUNDO);
2428                 return true;
2429         }
2430         return false;
2431 }
2432
2433 /* We can clear retrans_stamp when there are no retransmissions in the
2434  * window. It would seem that it is trivially available for us in
2435  * tp->retrans_out, however, that kind of assumptions doesn't consider
2436  * what will happen if errors occur when sending retransmission for the
2437  * second time. ...It could the that such segment has only
2438  * TCPCB_EVER_RETRANS set at the present time. It seems that checking
2439  * the head skb is enough except for some reneging corner cases that
2440  * are not worth the effort.
2441  *
2442  * Main reason for all this complexity is the fact that connection dying
2443  * time now depends on the validity of the retrans_stamp, in particular,
2444  * that successive retransmissions of a segment must not advance
2445  * retrans_stamp under any conditions.
2446  */
2447 static bool tcp_any_retrans_done(const struct sock *sk)
2448 {
2449         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2450         struct sk_buff *skb;
2451
2452         if (tp->retrans_out)
2453                 return true;
2454
2455         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2456         if (unlikely(skb && TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS))
2457                 return true;
2458
2459         return false;
2460 }
2461
2462 /* Undo during loss recovery after partial ACK or using F-RTO. */
2463 static bool tcp_try_undo_loss(struct sock *sk, bool frto_undo)
2464 {
2465         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2466
2467         if (frto_undo || tcp_may_undo(tp)) {
2468                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2469
2470                 DBGUNDO(sk, "partial loss");
2471                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO);
2472                 if (frto_undo)
2473                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
2474                                          LINUX_MIB_TCPSPURIOUSRTOS);
2475                 inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2476                 if (frto_undo || tcp_is_sack(tp))
2477                         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2478                 return true;
2479         }
2480         return false;
2481 }
2482
2483 /* The cwnd reduction in CWR and Recovery use the PRR algorithm
2484  * https://datatracker.ietf.org/doc/draft-ietf-tcpm-proportional-rate-reduction/
2485  * It computes the number of packets to send (sndcnt) based on packets newly
2486  * delivered:
2487  *   1) If the packets in flight is larger than ssthresh, PRR spreads the
2488  *      cwnd reductions across a full RTT.
2489  *   2) If packets in flight is lower than ssthresh (such as due to excess
2490  *      losses and/or application stalls), do not perform any further cwnd
2491  *      reductions, but instead slow start up to ssthresh.
2492  */
2493 static void tcp_init_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2494 {
2495         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2496
2497         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2498         tp->tlp_high_seq = 0;
2499         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2500         tp->prior_cwnd = tp->snd_cwnd;
2501         tp->prr_delivered = 0;
2502         tp->prr_out = 0;
2503         tp->snd_ssthresh = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2504         tcp_ecn_queue_cwr(tp);
2505 }
2506
2507 static void tcp_cwnd_reduction(struct sock *sk, const int prior_unsacked,
2508                                int fast_rexmit)
2509 {
2510         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2511         int sndcnt = 0;
2512         int delta = tp->snd_ssthresh - tcp_packets_in_flight(tp);
2513         int newly_acked_sacked = prior_unsacked -
2514                                  (tp->packets_out - tp->sacked_out);
2515
2516         tp->prr_delivered += newly_acked_sacked;
2517         if (tcp_packets_in_flight(tp) > tp->snd_ssthresh) {
2518                 u64 dividend = (u64)tp->snd_ssthresh * tp->prr_delivered +
2519                                tp->prior_cwnd - 1;
2520                 sndcnt = div_u64(dividend, tp->prior_cwnd) - tp->prr_out;
2521         } else {
2522                 sndcnt = min_t(int, delta,
2523                                max_t(int, tp->prr_delivered - tp->prr_out,
2524                                      newly_acked_sacked) + 1);
2525         }
2526
2527         sndcnt = max(sndcnt, (fast_rexmit ? 1 : 0));
2528         tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + sndcnt;
2529 }
2530
2531 static inline void tcp_end_cwnd_reduction(struct sock *sk)
2532 {
2533         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2534
2535         /* Reset cwnd to ssthresh in CWR or Recovery (unless it's undone) */
2536         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_CWR ||
2537             (tp->undo_marker && tp->snd_ssthresh < TCP_INFINITE_SSTHRESH)) {
2538                 tp->snd_cwnd = tp->snd_ssthresh;
2539                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2540         }
2541         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_COMPLETE_CWR);
2542 }
2543
2544 /* Enter CWR state. Disable cwnd undo since congestion is proven with ECN */
2545 void tcp_enter_cwr(struct sock *sk)
2546 {
2547         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2548
2549         tp->prior_ssthresh = 0;
2550         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
2551                 tp->undo_marker = 0;
2552                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2553                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
2554         }
2555 }
2556
2557 static void tcp_try_keep_open(struct sock *sk)
2558 {
2559         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2560         int state = TCP_CA_Open;
2561
2562         if (tcp_left_out(tp) || tcp_any_retrans_done(sk))
2563                 state = TCP_CA_Disorder;
2564
2565         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != state) {
2566                 tcp_set_ca_state(sk, state);
2567                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2568         }
2569 }
2570
2571 static void tcp_try_to_open(struct sock *sk, int flag, const int prior_unsacked)
2572 {
2573         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2574
2575         tcp_verify_left_out(tp);
2576
2577         if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2578                 tp->retrans_stamp = 0;
2579
2580         if (flag & FLAG_ECE)
2581                 tcp_enter_cwr(sk);
2582
2583         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR) {
2584                 tcp_try_keep_open(sk);
2585         } else {
2586                 tcp_cwnd_reduction(sk, prior_unsacked, 0);
2587         }
2588 }
2589
2590 static void tcp_mtup_probe_failed(struct sock *sk)
2591 {
2592         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2593
2594         icsk->icsk_mtup.search_high = icsk->icsk_mtup.probe_size - 1;
2595         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2596 }
2597
2598 static void tcp_mtup_probe_success(struct sock *sk)
2599 {
2600         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2601         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2602
2603         /* FIXME: breaks with very large cwnd */
2604         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2605         tp->snd_cwnd = tp->snd_cwnd *
2606                        tcp_mss_to_mtu(sk, tp->mss_cache) /
2607                        icsk->icsk_mtup.probe_size;
2608         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2609         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2610         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2611
2612         icsk->icsk_mtup.search_low = icsk->icsk_mtup.probe_size;
2613         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2614         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
2615 }
2616
2617 /* Do a simple retransmit without using the backoff mechanisms in
2618  * tcp_timer. This is used for path mtu discovery.
2619  * The socket is already locked here.
2620  */
2621 void tcp_simple_retransmit(struct sock *sk)
2622 {
2623         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2624         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2625         struct sk_buff *skb;
2626         unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
2627         u32 prior_lost = tp->lost_out;
2628
2629         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2630                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2631                         break;
2632                 if (tcp_skb_seglen(skb) > mss &&
2633                     !(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
2634                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2635                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
2636                                 tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
2637                         }
2638                         tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(tp, skb);
2639                 }
2640         }
2641
2642         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2643
2644         if (prior_lost == tp->lost_out)
2645                 return;
2646
2647         if (tcp_is_reno(tp))
2648                 tcp_limit_reno_sacked(tp);
2649
2650         tcp_verify_left_out(tp);
2651
2652         /* Don't muck with the congestion window here.
2653          * Reason is that we do not increase amount of _data_
2654          * in network, but units changed and effective
2655          * cwnd/ssthresh really reduced now.
2656          */
2657         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) {
2658                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2659                 tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2660                 tp->prior_ssthresh = 0;
2661                 tp->undo_marker = 0;
2662                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2663         }
2664         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2665 }
2666 EXPORT_SYMBOL(tcp_simple_retransmit);
2667
2668 static void tcp_enter_recovery(struct sock *sk, bool ece_ack)
2669 {
2670         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2671         int mib_idx;
2672
2673         if (tcp_is_reno(tp))
2674                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENORECOVERY;
2675         else
2676                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKRECOVERY;
2677
2678         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2679
2680         tp->prior_ssthresh = 0;
2681         tcp_init_undo(tp);
2682
2683         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
2684                 if (!ece_ack)
2685                         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2686                 tcp_init_cwnd_reduction(sk);
2687         }
2688         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Recovery);
2689 }
2690
2691 /* Process an ACK in CA_Loss state. Move to CA_Open if lost data are
2692  * recovered or spurious. Otherwise retransmits more on partial ACKs.
2693  */
2694 static void tcp_process_loss(struct sock *sk, int flag, bool is_dupack)
2695 {
2696         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2697         bool recovered = !before(tp->snd_una, tp->high_seq);
2698
2699         if (tp->frto) { /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 (sack enhanced version). */
2700                 /* Step 3.b. A timeout is spurious if not all data are
2701                  * lost, i.e., never-retransmitted data are (s)acked.
2702                  */
2703                 if (tcp_try_undo_loss(sk, flag & FLAG_ORIG_SACK_ACKED))
2704                         return;
2705
2706                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq) &&
2707                     (flag & FLAG_DATA_SACKED || is_dupack)) {
2708                         tp->frto = 0; /* Loss was real: 2nd part of step 3.a */
2709                 } else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED && !recovered) {
2710                         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2711                         __tcp_push_pending_frames(sk, tcp_current_mss(sk),
2712                                                   TCP_NAGLE_OFF);
2713                         if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq))
2714                                 return; /* Step 2.b */
2715                         tp->frto = 0;
2716                 }
2717         }
2718
2719         if (recovered) {
2720                 /* F-RTO RFC5682 sec 3.1 step 2.a and 1st part of step 3.a */
2721                 tcp_try_undo_recovery(sk);
2722                 return;
2723         }
2724         if (tcp_is_reno(tp)) {
2725                 /* A Reno DUPACK means new data in F-RTO step 2.b above are
2726                  * delivered. Lower inflight to clock out (re)tranmissions.
2727                  */
2728                 if (after(tp->snd_nxt, tp->high_seq) && is_dupack)
2729                         tcp_add_reno_sack(sk);
2730                 else if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2731                         tcp_reset_reno_sack(tp);
2732         }
2733         if (tcp_try_undo_loss(sk, false))
2734                 return;
2735         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2736 }
2737
2738 /* Undo during fast recovery after partial ACK. */
2739 static bool tcp_try_undo_partial(struct sock *sk, const int acked,
2740                                  const int prior_unsacked)
2741 {
2742         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2743
2744         if (tp->undo_marker && tcp_packet_delayed(tp)) {
2745                 /* Plain luck! Hole if filled with delayed
2746                  * packet, rather than with a retransmit.
2747                  */
2748                 tcp_update_reordering(sk, tcp_fackets_out(tp) + acked, 1);
2749
2750                 /* We are getting evidence that the reordering degree is higher
2751                  * than we realized. If there are no retransmits out then we
2752                  * can undo. Otherwise we clock out new packets but do not
2753                  * mark more packets lost or retransmit more.
2754                  */
2755                 if (tp->retrans_out) {
2756                         tcp_cwnd_reduction(sk, prior_unsacked, 0);
2757                         return true;
2758                 }
2759
2760                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2761                         tp->retrans_stamp = 0;
2762
2763                 DBGUNDO(sk, "partial recovery");
2764                 tcp_undo_cwnd_reduction(sk, true);
2765                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPARTIALUNDO);
2766                 tcp_try_keep_open(sk);
2767                 return true;
2768         }
2769         return false;
2770 }
2771
2772 /* Process an event, which can update packets-in-flight not trivially.
2773  * Main goal of this function is to calculate new estimate for left_out,
2774  * taking into account both packets sitting in receiver's buffer and
2775  * packets lost by network.
2776  *
2777  * Besides that it does CWND reduction, when packet loss is detected
2778  * and changes state of machine.
2779  *
2780  * It does _not_ decide what to send, it is made in function
2781  * tcp_xmit_retransmit_queue().
2782  */
2783 static void tcp_fastretrans_alert(struct sock *sk, const int acked,
2784                                   const int prior_unsacked,
2785                                   bool is_dupack, int flag)
2786 {
2787         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2788         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2789         bool do_lost = is_dupack || ((flag & FLAG_DATA_SACKED) &&
2790                                     (tcp_fackets_out(tp) > tp->reordering));
2791         int fast_rexmit = 0;
2792
2793         if (WARN_ON(!tp->packets_out && tp->sacked_out))
2794                 tp->sacked_out = 0;
2795         if (WARN_ON(!tp->sacked_out && tp->fackets_out))
2796                 tp->fackets_out = 0;
2797
2798         /* Now state machine starts.
2799          * A. ECE, hence prohibit cwnd undoing, the reduction is required. */
2800         if (flag & FLAG_ECE)
2801                 tp->prior_ssthresh = 0;
2802
2803         /* B. In all the states check for reneging SACKs. */
2804         if (tcp_check_sack_reneging(sk, flag))
2805                 return;
2806
2807         /* C. Check consistency of the current state. */
2808         tcp_verify_left_out(tp);
2809
2810         /* D. Check state exit conditions. State can be terminated
2811          *    when high_seq is ACKed. */
2812         if (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open) {
2813                 WARN_ON(tp->retrans_out != 0);
2814                 tp->retrans_stamp = 0;
2815         } else if (!before(tp->snd_una, tp->high_seq)) {
2816                 switch (icsk->icsk_ca_state) {
2817                 case TCP_CA_CWR:
2818                         /* CWR is to be held something *above* high_seq
2819                          * is ACKed for CWR bit to reach receiver. */
2820                         if (tp->snd_una != tp->high_seq) {
2821                                 tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2822                                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2823                         }
2824                         break;
2825
2826                 case TCP_CA_Recovery:
2827                         if (tcp_is_reno(tp))
2828                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2829                         if (tcp_try_undo_recovery(sk))
2830                                 return;
2831                         tcp_end_cwnd_reduction(sk);
2832                         break;
2833                 }
2834         }
2835
2836         /* E. Process state. */
2837         switch (icsk->icsk_ca_state) {
2838         case TCP_CA_Recovery:
2839                 if (!(flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)) {
2840                         if (tcp_is_reno(tp) && is_dupack)
2841                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2842                 } else {
2843                         if (tcp_try_undo_partial(sk, acked, prior_unsacked))
2844                                 return;
2845                         /* Partial ACK arrived. Force fast retransmit. */
2846                         do_lost = tcp_is_reno(tp) ||
2847                                   tcp_fackets_out(tp) > tp->reordering;
2848                 }
2849                 if (tcp_try_undo_dsack(sk)) {
2850                         tcp_try_keep_open(sk);
2851                         return;
2852                 }
2853                 break;
2854         case TCP_CA_Loss:
2855                 tcp_process_loss(sk, flag, is_dupack);
2856                 if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open)
2857                         return;
2858                 /* Fall through to processing in Open state. */
2859         default:
2860                 if (tcp_is_reno(tp)) {
2861                         if (flag & FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
2862                                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2863                         if (is_dupack)
2864                                 tcp_add_reno_sack(sk);
2865                 }
2866
2867                 if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder)
2868                         tcp_try_undo_dsack(sk);
2869
2870                 if (!tcp_time_to_recover(sk, flag)) {
2871                         tcp_try_to_open(sk, flag, prior_unsacked);
2872                         return;
2873                 }
2874
2875                 /* MTU probe failure: don't reduce cwnd */
2876                 if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR &&
2877                     icsk->icsk_mtup.probe_size &&
2878                     tp->snd_una == tp->mtu_probe.probe_seq_start) {
2879                         tcp_mtup_probe_failed(sk);
2880                         /* Restores the reduction we did in tcp_mtup_probe() */
2881                         tp->snd_cwnd++;
2882                         tcp_simple_retransmit(sk);
2883                         return;
2884                 }
2885
2886                 /* Otherwise enter Recovery state */
2887                 tcp_enter_recovery(sk, (flag & FLAG_ECE));
2888                 fast_rexmit = 1;
2889         }
2890
2891         if (do_lost)
2892                 tcp_update_scoreboard(sk, fast_rexmit);
2893         tcp_cwnd_reduction(sk, prior_unsacked, fast_rexmit);
2894         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2895 }
2896
2897 static inline bool tcp_ack_update_rtt(struct sock *sk, const int flag,
2898                                       long seq_rtt_us, long sack_rtt_us)
2899 {
2900         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2901
2902         /* Prefer RTT measured from ACK's timing to TS-ECR. This is because
2903          * broken middle-boxes or peers may corrupt TS-ECR fields. But
2904          * Karn's algorithm forbids taking RTT if some retransmitted data
2905          * is acked (RFC6298).
2906          */
2907         if (flag & FLAG_RETRANS_DATA_ACKED)
2908                 seq_rtt_us = -1L;
2909
2910         if (seq_rtt_us < 0)
2911                 seq_rtt_us = sack_rtt_us;
2912
2913         /* RTTM Rule: A TSecr value received in a segment is used to
2914          * update the averaged RTT measurement only if the segment
2915          * acknowledges some new data, i.e., only if it advances the
2916          * left edge of the send window.
2917          * See draft-ietf-tcplw-high-performance-00, section 3.3.
2918          */
2919         if (seq_rtt_us < 0 && tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2920             flag & FLAG_ACKED)
2921                 seq_rtt_us = jiffies_to_usecs(tcp_time_stamp - tp->rx_opt.rcv_tsecr);
2922
2923         if (seq_rtt_us < 0)
2924                 return false;
2925
2926         tcp_rtt_estimator(sk, seq_rtt_us);
2927         tcp_set_rto(sk);
2928
2929         /* RFC6298: only reset backoff on valid RTT measurement. */
2930         inet_csk(sk)->icsk_backoff = 0;
2931         return true;
2932 }
2933
2934 /* Compute time elapsed between (last) SYNACK and the ACK completing 3WHS. */
2935 static void tcp_synack_rtt_meas(struct sock *sk, const u32 synack_stamp)
2936 {
2937         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2938         long seq_rtt_us = -1L;
2939
2940         if (synack_stamp && !tp->total_retrans)
2941                 seq_rtt_us = jiffies_to_usecs(tcp_time_stamp - synack_stamp);
2942
2943         /* If the ACK acks both the SYNACK and the (Fast Open'd) data packets
2944          * sent in SYN_RECV, SYNACK RTT is the smooth RTT computed in tcp_ack()
2945          */
2946         if (!tp->srtt_us)
2947                 tcp_ack_update_rtt(sk, FLAG_SYN_ACKED, seq_rtt_us, -1L);
2948 }
2949
2950 static void tcp_cong_avoid(struct sock *sk, u32 ack, u32 acked)
2951 {
2952         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2953
2954         icsk->icsk_ca_ops->cong_avoid(sk, ack, acked);
2955         tcp_sk(sk)->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2956 }
2957
2958 /* Restart timer after forward progress on connection.
2959  * RFC2988 recommends to restart timer to now+rto.
2960  */
2961 void tcp_rearm_rto(struct sock *sk)
2962 {
2963         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2964         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2965
2966         /* If the retrans timer is currently being used by Fast Open
2967          * for SYN-ACK retrans purpose, stay put.
2968          */
2969         if (tp->fastopen_rsk)
2970                 return;
2971
2972         if (!tp->packets_out) {
2973                 inet_csk_clear_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS);
2974         } else {
2975                 u32 rto = inet_csk(sk)->icsk_rto;
2976                 /* Offset the time elapsed after installing regular RTO */
2977                 if (icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_EARLY_RETRANS ||
2978                     icsk->icsk_pending == ICSK_TIME_LOSS_PROBE) {
2979                         struct sk_buff *skb = tcp_write_queue_head(sk);
2980                         const u32 rto_time_stamp =
2981                                 tcp_skb_timestamp(skb) + rto;
2982                         s32 delta = (s32)(rto_time_stamp - tcp_time_stamp);
2983                         /* delta may not be positive if the socket is locked
2984                          * when the retrans timer fires and is rescheduled.
2985                          */
2986                         if (delta > 0)
2987                                 rto = delta;
2988                 }
2989                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS, rto,
2990                                           TCP_RTO_MAX);
2991         }
2992 }
2993
2994 /* This function is called when the delayed ER timer fires. TCP enters
2995  * fast recovery and performs fast-retransmit.
2996  */
2997 void tcp_resume_early_retransmit(struct sock *sk)
2998 {
2999         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3000
3001         tcp_rearm_rto(sk);
3002
3003         /* Stop if ER is disabled after the delayed ER timer is scheduled */
3004         if (!tp->do_early_retrans)
3005                 return;
3006
3007         tcp_enter_recovery(sk, false);
3008         tcp_update_scoreboard(sk, 1);
3009         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
3010 }
3011
3012 /* If we get here, the whole TSO packet has not been acked. */
3013 static u32 tcp_tso_acked(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
3014 {
3015         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3016         u32 packets_acked;
3017
3018         BUG_ON(!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una));
3019
3020         packets_acked = tcp_skb_pcount(skb);
3021         if (tcp_trim_head(sk, skb, tp->snd_una - TCP_SKB_CB(skb)->seq))
3022                 return 0;
3023         packets_acked -= tcp_skb_pcount(skb);
3024
3025         if (packets_acked) {
3026                 BUG_ON(tcp_skb_pcount(skb) == 0);
3027                 BUG_ON(!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq));
3028         }
3029
3030         return packets_acked;
3031 }
3032
3033 static void tcp_ack_tstamp(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
3034                            u32 prior_snd_una)
3035 {
3036         const struct skb_shared_info *shinfo;
3037
3038         /* Avoid cache line misses to get skb_shinfo() and shinfo->tx_flags */
3039         if (likely(!(sk->sk_tsflags & SOF_TIMESTAMPING_TX_ACK)))
3040                 return;
3041
3042         shinfo = skb_shinfo(skb);
3043         if ((shinfo->tx_flags & SKBTX_ACK_TSTAMP) &&
3044             between(shinfo->tskey, prior_snd_una, tcp_sk(sk)->snd_una - 1))
3045                 __skb_tstamp_tx(skb, NULL, sk, SCM_TSTAMP_ACK);
3046 }
3047
3048 /* Remove acknowledged frames from the retransmission queue. If our packet
3049  * is before the ack sequence we can discard it as it's confirmed to have
3050  * arrived at the other end.
3051  */
3052 static int tcp_clean_rtx_queue(struct sock *sk, int prior_fackets,
3053                                u32 prior_snd_una, long sack_rtt_us)
3054 {
3055         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3056         struct skb_mstamp first_ackt, last_ackt, now;
3057         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3058         u32 prior_sacked = tp->sacked_out;
3059         u32 reord = tp->packets_out;
3060         bool fully_acked = true;
3061         long ca_seq_rtt_us = -1L;
3062         long seq_rtt_us = -1L;
3063         struct sk_buff *skb;
3064         u32 pkts_acked = 0;
3065         bool rtt_update;
3066         int flag = 0;
3067
3068         first_ackt.v64 = 0;
3069
3070         while ((skb = tcp_write_queue_head(sk)) && skb != tcp_send_head(sk)) {
3071                 struct tcp_skb_cb *scb = TCP_SKB_CB(skb);
3072                 u8 sacked = scb->sacked;
3073                 u32 acked_pcount;
3074
3075                 tcp_ack_tstamp(sk, skb, prior_snd_una);