daedc0714aa67c5a22e53072299ed627f9cde323
[pandora-kernel.git] / net / ipv4 / tcp_input.c
1 /*
2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
4  *              interface as the means of communication with the user level.
5  *
6  *              Implementation of the Transmission Control Protocol(TCP).
7  *
8  * Authors:     Ross Biro
9  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
10  *              Mark Evans, <evansmp@uhura.aston.ac.uk>
11  *              Corey Minyard <wf-rch!minyard@relay.EU.net>
12  *              Florian La Roche, <flla@stud.uni-sb.de>
13  *              Charles Hedrick, <hedrick@klinzhai.rutgers.edu>
14  *              Linus Torvalds, <torvalds@cs.helsinki.fi>
15  *              Alan Cox, <gw4pts@gw4pts.ampr.org>
16  *              Matthew Dillon, <dillon@apollo.west.oic.com>
17  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
18  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
19  */
20
21 /*
22  * Changes:
23  *              Pedro Roque     :       Fast Retransmit/Recovery.
24  *                                      Two receive queues.
25  *                                      Retransmit queue handled by TCP.
26  *                                      Better retransmit timer handling.
27  *                                      New congestion avoidance.
28  *                                      Header prediction.
29  *                                      Variable renaming.
30  *
31  *              Eric            :       Fast Retransmit.
32  *              Randy Scott     :       MSS option defines.
33  *              Eric Schenk     :       Fixes to slow start algorithm.
34  *              Eric Schenk     :       Yet another double ACK bug.
35  *              Eric Schenk     :       Delayed ACK bug fixes.
36  *              Eric Schenk     :       Floyd style fast retrans war avoidance.
37  *              David S. Miller :       Don't allow zero congestion window.
38  *              Eric Schenk     :       Fix retransmitter so that it sends
39  *                                      next packet on ack of previous packet.
40  *              Andi Kleen      :       Moved open_request checking here
41  *                                      and process RSTs for open_requests.
42  *              Andi Kleen      :       Better prune_queue, and other fixes.
43  *              Andrey Savochkin:       Fix RTT measurements in the presence of
44  *                                      timestamps.
45  *              Andrey Savochkin:       Check sequence numbers correctly when
46  *                                      removing SACKs due to in sequence incoming
47  *                                      data segments.
48  *              Andi Kleen:             Make sure we never ack data there is not
49  *                                      enough room for. Also make this condition
50  *                                      a fatal error if it might still happen.
51  *              Andi Kleen:             Add tcp_measure_rcv_mss to make
52  *                                      connections with MSS<min(MTU,ann. MSS)
53  *                                      work without delayed acks.
54  *              Andi Kleen:             Process packets with PSH set in the
55  *                                      fast path.
56  *              J Hadi Salim:           ECN support
57  *              Andrei Gurtov,
58  *              Pasi Sarolahti,
59  *              Panu Kuhlberg:          Experimental audit of TCP (re)transmission
60  *                                      engine. Lots of bugs are found.
61  *              Pasi Sarolahti:         F-RTO for dealing with spurious RTOs
62  */
63
64 #include <linux/mm.h>
65 #include <linux/slab.h>
66 #include <linux/module.h>
67 #include <linux/sysctl.h>
68 #include <linux/kernel.h>
69 #include <net/dst.h>
70 #include <net/tcp.h>
71 #include <net/inet_common.h>
72 #include <linux/ipsec.h>
73 #include <asm/unaligned.h>
74 #include <net/netdma.h>
75
76 int sysctl_tcp_timestamps __read_mostly = 1;
77 int sysctl_tcp_window_scaling __read_mostly = 1;
78 int sysctl_tcp_sack __read_mostly = 1;
79 int sysctl_tcp_fack __read_mostly = 1;
80 int sysctl_tcp_reordering __read_mostly = TCP_FASTRETRANS_THRESH;
81 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_reordering);
82 int sysctl_tcp_ecn __read_mostly = 2;
83 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_ecn);
84 int sysctl_tcp_dsack __read_mostly = 1;
85 int sysctl_tcp_app_win __read_mostly = 31;
86 int sysctl_tcp_adv_win_scale __read_mostly = 2;
87 EXPORT_SYMBOL(sysctl_tcp_adv_win_scale);
88
89 int sysctl_tcp_stdurg __read_mostly;
90 int sysctl_tcp_rfc1337 __read_mostly;
91 int sysctl_tcp_max_orphans __read_mostly = NR_FILE;
92 int sysctl_tcp_frto __read_mostly = 2;
93 int sysctl_tcp_frto_response __read_mostly;
94 int sysctl_tcp_nometrics_save __read_mostly;
95
96 int sysctl_tcp_thin_dupack __read_mostly;
97
98 int sysctl_tcp_moderate_rcvbuf __read_mostly = 1;
99 int sysctl_tcp_abc __read_mostly;
100
101 #define FLAG_DATA               0x01 /* Incoming frame contained data.          */
102 #define FLAG_WIN_UPDATE         0x02 /* Incoming ACK was a window update.       */
103 #define FLAG_DATA_ACKED         0x04 /* This ACK acknowledged new data.         */
104 #define FLAG_RETRANS_DATA_ACKED 0x08 /* "" "" some of which was retransmitted.  */
105 #define FLAG_SYN_ACKED          0x10 /* This ACK acknowledged SYN.              */
106 #define FLAG_DATA_SACKED        0x20 /* New SACK.                               */
107 #define FLAG_ECE                0x40 /* ECE in this ACK                         */
108 #define FLAG_DATA_LOST          0x80 /* SACK detected data lossage.             */
109 #define FLAG_SLOWPATH           0x100 /* Do not skip RFC checks for window update.*/
110 #define FLAG_ONLY_ORIG_SACKED   0x200 /* SACKs only non-rexmit sent before RTO */
111 #define FLAG_SND_UNA_ADVANCED   0x400 /* Snd_una was changed (!= FLAG_DATA_ACKED) */
112 #define FLAG_DSACKING_ACK       0x800 /* SACK blocks contained D-SACK info */
113 #define FLAG_NONHEAD_RETRANS_ACKED      0x1000 /* Non-head rexmitted data was ACKed */
114 #define FLAG_SACK_RENEGING      0x2000 /* snd_una advanced to a sacked seq */
115
116 #define FLAG_ACKED              (FLAG_DATA_ACKED|FLAG_SYN_ACKED)
117 #define FLAG_NOT_DUP            (FLAG_DATA|FLAG_WIN_UPDATE|FLAG_ACKED)
118 #define FLAG_CA_ALERT           (FLAG_DATA_SACKED|FLAG_ECE)
119 #define FLAG_FORWARD_PROGRESS   (FLAG_ACKED|FLAG_DATA_SACKED)
120 #define FLAG_ANY_PROGRESS       (FLAG_FORWARD_PROGRESS|FLAG_SND_UNA_ADVANCED)
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 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 int tcp_in_quickack_mode(const struct sock *sk)
198 {
199         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
200         return icsk->icsk_ack.quick && !icsk->icsk_ack.pingpong;
201 }
202
203 static inline void TCP_ECN_queue_cwr(struct tcp_sock *tp)
204 {
205         if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK)
206                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_QUEUE_CWR;
207 }
208
209 static inline void TCP_ECN_accept_cwr(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
210 {
211         if (tcp_hdr(skb)->cwr)
212                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
213 }
214
215 static inline void TCP_ECN_withdraw_cwr(struct tcp_sock *tp)
216 {
217         tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_DEMAND_CWR;
218 }
219
220 static inline void TCP_ECN_check_ce(struct tcp_sock *tp, const struct sk_buff *skb)
221 {
222         if (!(tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
223                 return;
224
225         switch (TCP_SKB_CB(skb)->ip_dsfield & INET_ECN_MASK) {
226         case INET_ECN_NOT_ECT:
227                 /* Funny extension: if ECT is not set on a segment,
228                  * and we already seen ECT on a previous segment,
229                  * it is probably a retransmit.
230                  */
231                 if (tp->ecn_flags & TCP_ECN_SEEN)
232                         tcp_enter_quickack_mode((struct sock *)tp);
233                 break;
234         case INET_ECN_CE:
235                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_DEMAND_CWR;
236                 /* fallinto */
237         default:
238                 tp->ecn_flags |= TCP_ECN_SEEN;
239         }
240 }
241
242 static inline void TCP_ECN_rcv_synack(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
243 {
244         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || th->cwr))
245                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
246 }
247
248 static inline void TCP_ECN_rcv_syn(struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
249 {
250         if ((tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK) && (!th->ece || !th->cwr))
251                 tp->ecn_flags &= ~TCP_ECN_OK;
252 }
253
254 static inline int TCP_ECN_rcv_ecn_echo(const struct tcp_sock *tp, const struct tcphdr *th)
255 {
256         if (th->ece && !th->syn && (tp->ecn_flags & TCP_ECN_OK))
257                 return 1;
258         return 0;
259 }
260
261 /* Buffer size and advertised window tuning.
262  *
263  * 1. Tuning sk->sk_sndbuf, when connection enters established state.
264  */
265
266 static void tcp_fixup_sndbuf(struct sock *sk)
267 {
268         int sndmem = SKB_TRUESIZE(tcp_sk(sk)->rx_opt.mss_clamp + MAX_TCP_HEADER);
269
270         sndmem *= TCP_INIT_CWND;
271         if (sk->sk_sndbuf < sndmem)
272                 sk->sk_sndbuf = min(sndmem, sysctl_tcp_wmem[2]);
273 }
274
275 /* 2. Tuning advertised window (window_clamp, rcv_ssthresh)
276  *
277  * All tcp_full_space() is split to two parts: "network" buffer, allocated
278  * forward and advertised in receiver window (tp->rcv_wnd) and
279  * "application buffer", required to isolate scheduling/application
280  * latencies from network.
281  * window_clamp is maximal advertised window. It can be less than
282  * tcp_full_space(), in this case tcp_full_space() - window_clamp
283  * is reserved for "application" buffer. The less window_clamp is
284  * the smoother our behaviour from viewpoint of network, but the lower
285  * throughput and the higher sensitivity of the connection to losses. 8)
286  *
287  * rcv_ssthresh is more strict window_clamp used at "slow start"
288  * phase to predict further behaviour of this connection.
289  * It is used for two goals:
290  * - to enforce header prediction at sender, even when application
291  *   requires some significant "application buffer". It is check #1.
292  * - to prevent pruning of receive queue because of misprediction
293  *   of receiver window. Check #2.
294  *
295  * The scheme does not work when sender sends good segments opening
296  * window and then starts to feed us spaghetti. But it should work
297  * in common situations. Otherwise, we have to rely on queue collapsing.
298  */
299
300 /* Slow part of check#2. */
301 static int __tcp_grow_window(const struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
302 {
303         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
304         /* Optimize this! */
305         int truesize = tcp_win_from_space(skb->truesize) >> 1;
306         int window = tcp_win_from_space(sysctl_tcp_rmem[2]) >> 1;
307
308         while (tp->rcv_ssthresh <= window) {
309                 if (truesize <= skb->len)
310                         return 2 * inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss;
311
312                 truesize >>= 1;
313                 window >>= 1;
314         }
315         return 0;
316 }
317
318 static void tcp_grow_window(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb)
319 {
320         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
321
322         /* Check #1 */
323         if (tp->rcv_ssthresh < tp->window_clamp &&
324             (int)tp->rcv_ssthresh < tcp_space(sk) &&
325             !tcp_memory_pressure) {
326                 int incr;
327
328                 /* Check #2. Increase window, if skb with such overhead
329                  * will fit to rcvbuf in future.
330                  */
331                 if (tcp_win_from_space(skb->truesize) <= skb->len)
332                         incr = 2 * tp->advmss;
333                 else
334                         incr = __tcp_grow_window(sk, skb);
335
336                 if (incr) {
337                         incr = max_t(int, incr, 2 * skb->len);
338                         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh + incr,
339                                                tp->window_clamp);
340                         inet_csk(sk)->icsk_ack.quick |= 1;
341                 }
342         }
343 }
344
345 /* 3. Tuning rcvbuf, when connection enters established state. */
346
347 static void tcp_fixup_rcvbuf(struct sock *sk)
348 {
349         u32 mss = tcp_sk(sk)->advmss;
350         u32 icwnd = TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND;
351         int rcvmem;
352
353         /* Limit to 10 segments if mss <= 1460,
354          * or 14600/mss segments, with a minimum of two segments.
355          */
356         if (mss > 1460)
357                 icwnd = max_t(u32, (1460 * TCP_DEFAULT_INIT_RCVWND) / mss, 2);
358
359         rcvmem = SKB_TRUESIZE(mss + MAX_TCP_HEADER);
360         while (tcp_win_from_space(rcvmem) < mss)
361                 rcvmem += 128;
362
363         rcvmem *= icwnd;
364
365         if (sk->sk_rcvbuf < rcvmem)
366                 sk->sk_rcvbuf = min(rcvmem, sysctl_tcp_rmem[2]);
367 }
368
369 /* 4. Try to fixup all. It is made immediately after connection enters
370  *    established state.
371  */
372 static void tcp_init_buffer_space(struct sock *sk)
373 {
374         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
375         int maxwin;
376
377         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK))
378                 tcp_fixup_rcvbuf(sk);
379         if (!(sk->sk_userlocks & SOCK_SNDBUF_LOCK))
380                 tcp_fixup_sndbuf(sk);
381
382         tp->rcvq_space.space = tp->rcv_wnd;
383
384         maxwin = tcp_full_space(sk);
385
386         if (tp->window_clamp >= maxwin) {
387                 tp->window_clamp = maxwin;
388
389                 if (sysctl_tcp_app_win && maxwin > 4 * tp->advmss)
390                         tp->window_clamp = max(maxwin -
391                                                (maxwin >> sysctl_tcp_app_win),
392                                                4 * tp->advmss);
393         }
394
395         /* Force reservation of one segment. */
396         if (sysctl_tcp_app_win &&
397             tp->window_clamp > 2 * tp->advmss &&
398             tp->window_clamp + tp->advmss > maxwin)
399                 tp->window_clamp = max(2 * tp->advmss, maxwin - tp->advmss);
400
401         tp->rcv_ssthresh = min(tp->rcv_ssthresh, tp->window_clamp);
402         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
403 }
404
405 /* 5. Recalculate window clamp after socket hit its memory bounds. */
406 static void tcp_clamp_window(struct sock *sk)
407 {
408         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
409         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
410
411         icsk->icsk_ack.quick = 0;
412
413         if (sk->sk_rcvbuf < sysctl_tcp_rmem[2] &&
414             !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK) &&
415             !tcp_memory_pressure &&
416             atomic_long_read(&tcp_memory_allocated) < sysctl_tcp_mem[0]) {
417                 sk->sk_rcvbuf = min(atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc),
418                                     sysctl_tcp_rmem[2]);
419         }
420         if (atomic_read(&sk->sk_rmem_alloc) > sk->sk_rcvbuf)
421                 tp->rcv_ssthresh = min(tp->window_clamp, 2U * tp->advmss);
422 }
423
424 /* Initialize RCV_MSS value.
425  * RCV_MSS is an our guess about MSS used by the peer.
426  * We haven't any direct information about the MSS.
427  * It's better to underestimate the RCV_MSS rather than overestimate.
428  * Overestimations make us ACKing less frequently than needed.
429  * Underestimations are more easy to detect and fix by tcp_measure_rcv_mss().
430  */
431 void tcp_initialize_rcv_mss(struct sock *sk)
432 {
433         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
434         unsigned int hint = min_t(unsigned int, tp->advmss, tp->mss_cache);
435
436         hint = min(hint, tp->rcv_wnd / 2);
437         hint = min(hint, TCP_MSS_DEFAULT);
438         hint = max(hint, TCP_MIN_MSS);
439
440         inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss = hint;
441 }
442 EXPORT_SYMBOL(tcp_initialize_rcv_mss);
443
444 /* Receiver "autotuning" code.
445  *
446  * The algorithm for RTT estimation w/o timestamps is based on
447  * Dynamic Right-Sizing (DRS) by Wu Feng and Mike Fisk of LANL.
448  * <http://public.lanl.gov/radiant/pubs.html#DRS>
449  *
450  * More detail on this code can be found at
451  * <http://staff.psc.edu/jheffner/>,
452  * though this reference is out of date.  A new paper
453  * is pending.
454  */
455 static void tcp_rcv_rtt_update(struct tcp_sock *tp, u32 sample, int win_dep)
456 {
457         u32 new_sample = tp->rcv_rtt_est.rtt;
458         long m = sample;
459
460         if (m == 0)
461                 m = 1;
462
463         if (new_sample != 0) {
464                 /* If we sample in larger samples in the non-timestamp
465                  * case, we could grossly overestimate the RTT especially
466                  * with chatty applications or bulk transfer apps which
467                  * are stalled on filesystem I/O.
468                  *
469                  * Also, since we are only going for a minimum in the
470                  * non-timestamp case, we do not smooth things out
471                  * else with timestamps disabled convergence takes too
472                  * long.
473                  */
474                 if (!win_dep) {
475                         m -= (new_sample >> 3);
476                         new_sample += m;
477                 } else {
478                         m <<= 3;
479                         if (m < new_sample)
480                                 new_sample = m;
481                 }
482         } else {
483                 /* No previous measure. */
484                 new_sample = m << 3;
485         }
486
487         if (tp->rcv_rtt_est.rtt != new_sample)
488                 tp->rcv_rtt_est.rtt = new_sample;
489 }
490
491 static inline void tcp_rcv_rtt_measure(struct tcp_sock *tp)
492 {
493         if (tp->rcv_rtt_est.time == 0)
494                 goto new_measure;
495         if (before(tp->rcv_nxt, tp->rcv_rtt_est.seq))
496                 return;
497         tcp_rcv_rtt_update(tp, jiffies - tp->rcv_rtt_est.time, 1);
498
499 new_measure:
500         tp->rcv_rtt_est.seq = tp->rcv_nxt + tp->rcv_wnd;
501         tp->rcv_rtt_est.time = tcp_time_stamp;
502 }
503
504 static inline void tcp_rcv_rtt_measure_ts(struct sock *sk,
505                                           const struct sk_buff *skb)
506 {
507         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
508         if (tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
509             (TCP_SKB_CB(skb)->end_seq -
510              TCP_SKB_CB(skb)->seq >= inet_csk(sk)->icsk_ack.rcv_mss))
511                 tcp_rcv_rtt_update(tp, tcp_time_stamp - tp->rx_opt.rcv_tsecr, 0);
512 }
513
514 /*
515  * This function should be called every time data is copied to user space.
516  * It calculates the appropriate TCP receive buffer space.
517  */
518 void tcp_rcv_space_adjust(struct sock *sk)
519 {
520         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
521         int time;
522         int space;
523
524         if (tp->rcvq_space.time == 0)
525                 goto new_measure;
526
527         time = tcp_time_stamp - tp->rcvq_space.time;
528         if (time < (tp->rcv_rtt_est.rtt >> 3) || tp->rcv_rtt_est.rtt == 0)
529                 return;
530
531         space = 2 * (tp->copied_seq - tp->rcvq_space.seq);
532
533         space = max(tp->rcvq_space.space, space);
534
535         if (tp->rcvq_space.space != space) {
536                 int rcvmem;
537
538                 tp->rcvq_space.space = space;
539
540                 if (sysctl_tcp_moderate_rcvbuf &&
541                     !(sk->sk_userlocks & SOCK_RCVBUF_LOCK)) {
542                         int new_clamp = space;
543
544                         /* Receive space grows, normalize in order to
545                          * take into account packet headers and sk_buff
546                          * structure overhead.
547                          */
548                         space /= tp->advmss;
549                         if (!space)
550                                 space = 1;
551                         rcvmem = SKB_TRUESIZE(tp->advmss + MAX_TCP_HEADER);
552                         while (tcp_win_from_space(rcvmem) < tp->advmss)
553                                 rcvmem += 128;
554                         space *= rcvmem;
555                         space = min(space, sysctl_tcp_rmem[2]);
556                         if (space > sk->sk_rcvbuf) {
557                                 sk->sk_rcvbuf = space;
558
559                                 /* Make the window clamp follow along.  */
560                                 tp->window_clamp = new_clamp;
561                         }
562                 }
563         }
564
565 new_measure:
566         tp->rcvq_space.seq = tp->copied_seq;
567         tp->rcvq_space.time = tcp_time_stamp;
568 }
569
570 /* There is something which you must keep in mind when you analyze the
571  * behavior of the tp->ato delayed ack timeout interval.  When a
572  * connection starts up, we want to ack as quickly as possible.  The
573  * problem is that "good" TCP's do slow start at the beginning of data
574  * transmission.  The means that until we send the first few ACK's the
575  * sender will sit on his end and only queue most of his data, because
576  * he can only send snd_cwnd unacked packets at any given time.  For
577  * each ACK we send, he increments snd_cwnd and transmits more of his
578  * queue.  -DaveM
579  */
580 static void tcp_event_data_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
581 {
582         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
583         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
584         u32 now;
585
586         inet_csk_schedule_ack(sk);
587
588         tcp_measure_rcv_mss(sk, skb);
589
590         tcp_rcv_rtt_measure(tp);
591
592         now = tcp_time_stamp;
593
594         if (!icsk->icsk_ack.ato) {
595                 /* The _first_ data packet received, initialize
596                  * delayed ACK engine.
597                  */
598                 tcp_incr_quickack(sk);
599                 icsk->icsk_ack.ato = TCP_ATO_MIN;
600         } else {
601                 int m = now - icsk->icsk_ack.lrcvtime;
602
603                 if (m <= TCP_ATO_MIN / 2) {
604                         /* The fastest case is the first. */
605                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + TCP_ATO_MIN / 2;
606                 } else if (m < icsk->icsk_ack.ato) {
607                         icsk->icsk_ack.ato = (icsk->icsk_ack.ato >> 1) + m;
608                         if (icsk->icsk_ack.ato > icsk->icsk_rto)
609                                 icsk->icsk_ack.ato = icsk->icsk_rto;
610                 } else if (m > icsk->icsk_rto) {
611                         /* Too long gap. Apparently sender failed to
612                          * restart window, so that we send ACKs quickly.
613                          */
614                         tcp_incr_quickack(sk);
615                         sk_mem_reclaim(sk);
616                 }
617         }
618         icsk->icsk_ack.lrcvtime = now;
619
620         TCP_ECN_check_ce(tp, skb);
621
622         if (skb->len >= 128)
623                 tcp_grow_window(sk, skb);
624 }
625
626 /* Called to compute a smoothed rtt estimate. The data fed to this
627  * routine either comes from timestamps, or from segments that were
628  * known _not_ to have been retransmitted [see Karn/Partridge
629  * Proceedings SIGCOMM 87]. The algorithm is from the SIGCOMM 88
630  * piece by Van Jacobson.
631  * NOTE: the next three routines used to be one big routine.
632  * To save cycles in the RFC 1323 implementation it was better to break
633  * it up into three procedures. -- erics
634  */
635 static void tcp_rtt_estimator(struct sock *sk, const __u32 mrtt)
636 {
637         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
638         long m = mrtt; /* RTT */
639
640         /*      The following amusing code comes from Jacobson's
641          *      article in SIGCOMM '88.  Note that rtt and mdev
642          *      are scaled versions of rtt and mean deviation.
643          *      This is designed to be as fast as possible
644          *      m stands for "measurement".
645          *
646          *      On a 1990 paper the rto value is changed to:
647          *      RTO = rtt + 4 * mdev
648          *
649          * Funny. This algorithm seems to be very broken.
650          * These formulae increase RTO, when it should be decreased, increase
651          * too slowly, when it should be increased quickly, decrease too quickly
652          * etc. I guess in BSD RTO takes ONE value, so that it is absolutely
653          * does not matter how to _calculate_ it. Seems, it was trap
654          * that VJ failed to avoid. 8)
655          */
656         if (m == 0)
657                 m = 1;
658         if (tp->srtt != 0) {
659                 m -= (tp->srtt >> 3);   /* m is now error in rtt est */
660                 tp->srtt += m;          /* rtt = 7/8 rtt + 1/8 new */
661                 if (m < 0) {
662                         m = -m;         /* m is now abs(error) */
663                         m -= (tp->mdev >> 2);   /* similar update on mdev */
664                         /* This is similar to one of Eifel findings.
665                          * Eifel blocks mdev updates when rtt decreases.
666                          * This solution is a bit different: we use finer gain
667                          * for mdev in this case (alpha*beta).
668                          * Like Eifel it also prevents growth of rto,
669                          * but also it limits too fast rto decreases,
670                          * happening in pure Eifel.
671                          */
672                         if (m > 0)
673                                 m >>= 3;
674                 } else {
675                         m -= (tp->mdev >> 2);   /* similar update on mdev */
676                 }
677                 tp->mdev += m;          /* mdev = 3/4 mdev + 1/4 new */
678                 if (tp->mdev > tp->mdev_max) {
679                         tp->mdev_max = tp->mdev;
680                         if (tp->mdev_max > tp->rttvar)
681                                 tp->rttvar = tp->mdev_max;
682                 }
683                 if (after(tp->snd_una, tp->rtt_seq)) {
684                         if (tp->mdev_max < tp->rttvar)
685                                 tp->rttvar -= (tp->rttvar - tp->mdev_max) >> 2;
686                         tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
687                         tp->mdev_max = tcp_rto_min(sk);
688                 }
689         } else {
690                 /* no previous measure. */
691                 tp->srtt = m << 3;      /* take the measured time to be rtt */
692                 tp->mdev = m << 1;      /* make sure rto = 3*rtt */
693                 tp->mdev_max = tp->rttvar = max(tp->mdev, tcp_rto_min(sk));
694                 tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
695         }
696 }
697
698 /* Calculate rto without backoff.  This is the second half of Van Jacobson's
699  * routine referred to above.
700  */
701 static inline void tcp_set_rto(struct sock *sk)
702 {
703         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
704         /* Old crap is replaced with new one. 8)
705          *
706          * More seriously:
707          * 1. If rtt variance happened to be less 50msec, it is hallucination.
708          *    It cannot be less due to utterly erratic ACK generation made
709          *    at least by solaris and freebsd. "Erratic ACKs" has _nothing_
710          *    to do with delayed acks, because at cwnd>2 true delack timeout
711          *    is invisible. Actually, Linux-2.4 also generates erratic
712          *    ACKs in some circumstances.
713          */
714         inet_csk(sk)->icsk_rto = __tcp_set_rto(tp);
715
716         /* 2. Fixups made earlier cannot be right.
717          *    If we do not estimate RTO correctly without them,
718          *    all the algo is pure shit and should be replaced
719          *    with correct one. It is exactly, which we pretend to do.
720          */
721
722         /* NOTE: clamping at TCP_RTO_MIN is not required, current algo
723          * guarantees that rto is higher.
724          */
725         tcp_bound_rto(sk);
726 }
727
728 /* Save metrics learned by this TCP session.
729    This function is called only, when TCP finishes successfully
730    i.e. when it enters TIME-WAIT or goes from LAST-ACK to CLOSE.
731  */
732 void tcp_update_metrics(struct sock *sk)
733 {
734         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
735         struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
736
737         if (sysctl_tcp_nometrics_save)
738                 return;
739
740         dst_confirm(dst);
741
742         if (dst && (dst->flags & DST_HOST)) {
743                 const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
744                 int m;
745                 unsigned long rtt;
746
747                 if (icsk->icsk_backoff || !tp->srtt) {
748                         /* This session failed to estimate rtt. Why?
749                          * Probably, no packets returned in time.
750                          * Reset our results.
751                          */
752                         if (!(dst_metric_locked(dst, RTAX_RTT)))
753                                 dst_metric_set(dst, RTAX_RTT, 0);
754                         return;
755                 }
756
757                 rtt = dst_metric_rtt(dst, RTAX_RTT);
758                 m = rtt - tp->srtt;
759
760                 /* If newly calculated rtt larger than stored one,
761                  * store new one. Otherwise, use EWMA. Remember,
762                  * rtt overestimation is always better than underestimation.
763                  */
764                 if (!(dst_metric_locked(dst, RTAX_RTT))) {
765                         if (m <= 0)
766                                 set_dst_metric_rtt(dst, RTAX_RTT, tp->srtt);
767                         else
768                                 set_dst_metric_rtt(dst, RTAX_RTT, rtt - (m >> 3));
769                 }
770
771                 if (!(dst_metric_locked(dst, RTAX_RTTVAR))) {
772                         unsigned long var;
773                         if (m < 0)
774                                 m = -m;
775
776                         /* Scale deviation to rttvar fixed point */
777                         m >>= 1;
778                         if (m < tp->mdev)
779                                 m = tp->mdev;
780
781                         var = dst_metric_rtt(dst, RTAX_RTTVAR);
782                         if (m >= var)
783                                 var = m;
784                         else
785                                 var -= (var - m) >> 2;
786
787                         set_dst_metric_rtt(dst, RTAX_RTTVAR, var);
788                 }
789
790                 if (tcp_in_initial_slowstart(tp)) {
791                         /* Slow start still did not finish. */
792                         if (dst_metric(dst, RTAX_SSTHRESH) &&
793                             !dst_metric_locked(dst, RTAX_SSTHRESH) &&
794                             (tp->snd_cwnd >> 1) > dst_metric(dst, RTAX_SSTHRESH))
795                                 dst_metric_set(dst, RTAX_SSTHRESH, tp->snd_cwnd >> 1);
796                         if (!dst_metric_locked(dst, RTAX_CWND) &&
797                             tp->snd_cwnd > dst_metric(dst, RTAX_CWND))
798                                 dst_metric_set(dst, RTAX_CWND, tp->snd_cwnd);
799                 } else if (tp->snd_cwnd > tp->snd_ssthresh &&
800                            icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Open) {
801                         /* Cong. avoidance phase, cwnd is reliable. */
802                         if (!dst_metric_locked(dst, RTAX_SSTHRESH))
803                                 dst_metric_set(dst, RTAX_SSTHRESH,
804                                                max(tp->snd_cwnd >> 1, tp->snd_ssthresh));
805                         if (!dst_metric_locked(dst, RTAX_CWND))
806                                 dst_metric_set(dst, RTAX_CWND,
807                                                (dst_metric(dst, RTAX_CWND) +
808                                                 tp->snd_cwnd) >> 1);
809                 } else {
810                         /* Else slow start did not finish, cwnd is non-sense,
811                            ssthresh may be also invalid.
812                          */
813                         if (!dst_metric_locked(dst, RTAX_CWND))
814                                 dst_metric_set(dst, RTAX_CWND,
815                                                (dst_metric(dst, RTAX_CWND) +
816                                                 tp->snd_ssthresh) >> 1);
817                         if (dst_metric(dst, RTAX_SSTHRESH) &&
818                             !dst_metric_locked(dst, RTAX_SSTHRESH) &&
819                             tp->snd_ssthresh > dst_metric(dst, RTAX_SSTHRESH))
820                                 dst_metric_set(dst, RTAX_SSTHRESH, tp->snd_ssthresh);
821                 }
822
823                 if (!dst_metric_locked(dst, RTAX_REORDERING)) {
824                         if (dst_metric(dst, RTAX_REORDERING) < tp->reordering &&
825                             tp->reordering != sysctl_tcp_reordering)
826                                 dst_metric_set(dst, RTAX_REORDERING, tp->reordering);
827                 }
828         }
829 }
830
831 __u32 tcp_init_cwnd(const struct tcp_sock *tp, const struct dst_entry *dst)
832 {
833         __u32 cwnd = (dst ? dst_metric(dst, RTAX_INITCWND) : 0);
834
835         if (!cwnd)
836                 cwnd = TCP_INIT_CWND;
837         return min_t(__u32, cwnd, tp->snd_cwnd_clamp);
838 }
839
840 /* Set slow start threshold and cwnd not falling to slow start */
841 void tcp_enter_cwr(struct sock *sk, const int set_ssthresh)
842 {
843         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
844         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
845
846         tp->prior_ssthresh = 0;
847         tp->bytes_acked = 0;
848         if (icsk->icsk_ca_state < TCP_CA_CWR) {
849                 tp->undo_marker = 0;
850                 if (set_ssthresh)
851                         tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
852                 tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd,
853                                    tcp_packets_in_flight(tp) + 1U);
854                 tp->snd_cwnd_cnt = 0;
855                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
856                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
857                 TCP_ECN_queue_cwr(tp);
858
859                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_CWR);
860         }
861 }
862
863 /*
864  * Packet counting of FACK is based on in-order assumptions, therefore TCP
865  * disables it when reordering is detected
866  */
867 static void tcp_disable_fack(struct tcp_sock *tp)
868 {
869         /* RFC3517 uses different metric in lost marker => reset on change */
870         if (tcp_is_fack(tp))
871                 tp->lost_skb_hint = NULL;
872         tp->rx_opt.sack_ok &= ~2;
873 }
874
875 /* Take a notice that peer is sending D-SACKs */
876 static void tcp_dsack_seen(struct tcp_sock *tp)
877 {
878         tp->rx_opt.sack_ok |= 4;
879 }
880
881 /* Initialize metrics on socket. */
882
883 static void tcp_init_metrics(struct sock *sk)
884 {
885         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
886         struct dst_entry *dst = __sk_dst_get(sk);
887
888         if (dst == NULL)
889                 goto reset;
890
891         dst_confirm(dst);
892
893         if (dst_metric_locked(dst, RTAX_CWND))
894                 tp->snd_cwnd_clamp = dst_metric(dst, RTAX_CWND);
895         if (dst_metric(dst, RTAX_SSTHRESH)) {
896                 tp->snd_ssthresh = dst_metric(dst, RTAX_SSTHRESH);
897                 if (tp->snd_ssthresh > tp->snd_cwnd_clamp)
898                         tp->snd_ssthresh = tp->snd_cwnd_clamp;
899         } else {
900                 /* ssthresh may have been reduced unnecessarily during.
901                  * 3WHS. Restore it back to its initial default.
902                  */
903                 tp->snd_ssthresh = TCP_INFINITE_SSTHRESH;
904         }
905         if (dst_metric(dst, RTAX_REORDERING) &&
906             tp->reordering != dst_metric(dst, RTAX_REORDERING)) {
907                 tcp_disable_fack(tp);
908                 tp->reordering = dst_metric(dst, RTAX_REORDERING);
909         }
910
911         if (dst_metric(dst, RTAX_RTT) == 0 || tp->srtt == 0)
912                 goto reset;
913
914         /* Initial rtt is determined from SYN,SYN-ACK.
915          * The segment is small and rtt may appear much
916          * less than real one. Use per-dst memory
917          * to make it more realistic.
918          *
919          * A bit of theory. RTT is time passed after "normal" sized packet
920          * is sent until it is ACKed. In normal circumstances sending small
921          * packets force peer to delay ACKs and calculation is correct too.
922          * The algorithm is adaptive and, provided we follow specs, it
923          * NEVER underestimate RTT. BUT! If peer tries to make some clever
924          * tricks sort of "quick acks" for time long enough to decrease RTT
925          * to low value, and then abruptly stops to do it and starts to delay
926          * ACKs, wait for troubles.
927          */
928         if (dst_metric_rtt(dst, RTAX_RTT) > tp->srtt) {
929                 tp->srtt = dst_metric_rtt(dst, RTAX_RTT);
930                 tp->rtt_seq = tp->snd_nxt;
931         }
932         if (dst_metric_rtt(dst, RTAX_RTTVAR) > tp->mdev) {
933                 tp->mdev = dst_metric_rtt(dst, RTAX_RTTVAR);
934                 tp->mdev_max = tp->rttvar = max(tp->mdev, tcp_rto_min(sk));
935         }
936         tcp_set_rto(sk);
937 reset:
938         if (tp->srtt == 0) {
939                 /* RFC2988bis: We've failed to get a valid RTT sample from
940                  * 3WHS. This is most likely due to retransmission,
941                  * including spurious one. Reset the RTO back to 3secs
942                  * from the more aggressive 1sec to avoid more spurious
943                  * retransmission.
944                  */
945                 tp->mdev = tp->mdev_max = tp->rttvar = TCP_TIMEOUT_FALLBACK;
946                 inet_csk(sk)->icsk_rto = TCP_TIMEOUT_FALLBACK;
947         }
948         /* Cut cwnd down to 1 per RFC5681 if SYN or SYN-ACK has been
949          * retransmitted. In light of RFC2988bis' more aggressive 1sec
950          * initRTO, we only reset cwnd when more than 1 SYN/SYN-ACK
951          * retransmission has occurred.
952          */
953         if (tp->total_retrans > 1)
954                 tp->snd_cwnd = 1;
955         else
956                 tp->snd_cwnd = tcp_init_cwnd(tp, dst);
957         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
958 }
959
960 static void tcp_update_reordering(struct sock *sk, const int metric,
961                                   const int ts)
962 {
963         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
964         if (metric > tp->reordering) {
965                 int mib_idx;
966
967                 tp->reordering = min(TCP_MAX_REORDERING, metric);
968
969                 /* This exciting event is worth to be remembered. 8) */
970                 if (ts)
971                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPTSREORDER;
972                 else if (tcp_is_reno(tp))
973                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPRENOREORDER;
974                 else if (tcp_is_fack(tp))
975                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFACKREORDER;
976                 else
977                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKREORDER;
978
979                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
980 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
981                 printk(KERN_DEBUG "Disorder%d %d %u f%u s%u rr%d\n",
982                        tp->rx_opt.sack_ok, inet_csk(sk)->icsk_ca_state,
983                        tp->reordering,
984                        tp->fackets_out,
985                        tp->sacked_out,
986                        tp->undo_marker ? tp->undo_retrans : 0);
987 #endif
988                 tcp_disable_fack(tp);
989         }
990 }
991
992 /* This must be called before lost_out is incremented */
993 static void tcp_verify_retransmit_hint(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
994 {
995         if ((tp->retransmit_skb_hint == NULL) ||
996             before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
997                    TCP_SKB_CB(tp->retransmit_skb_hint)->seq))
998                 tp->retransmit_skb_hint = skb;
999
1000         if (!tp->lost_out ||
1001             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->retransmit_high))
1002                 tp->retransmit_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
1003 }
1004
1005 static void tcp_skb_mark_lost(struct tcp_sock *tp, struct sk_buff *skb)
1006 {
1007         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
1008                 tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
1009
1010                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
1011                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
1012         }
1013 }
1014
1015 static void tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(struct tcp_sock *tp,
1016                                             struct sk_buff *skb)
1017 {
1018         tcp_verify_retransmit_hint(tp, skb);
1019
1020         if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_ACKED))) {
1021                 tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
1022                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
1023         }
1024 }
1025
1026 /* This procedure tags the retransmission queue when SACKs arrive.
1027  *
1028  * We have three tag bits: SACKED(S), RETRANS(R) and LOST(L).
1029  * Packets in queue with these bits set are counted in variables
1030  * sacked_out, retrans_out and lost_out, correspondingly.
1031  *
1032  * Valid combinations are:
1033  * Tag  InFlight        Description
1034  * 0    1               - orig segment is in flight.
1035  * S    0               - nothing flies, orig reached receiver.
1036  * L    0               - nothing flies, orig lost by net.
1037  * R    2               - both orig and retransmit are in flight.
1038  * L|R  1               - orig is lost, retransmit is in flight.
1039  * S|R  1               - orig reached receiver, retrans is still in flight.
1040  * (L|S|R is logically valid, it could occur when L|R is sacked,
1041  *  but it is equivalent to plain S and code short-curcuits it to S.
1042  *  L|S is logically invalid, it would mean -1 packet in flight 8))
1043  *
1044  * These 6 states form finite state machine, controlled by the following events:
1045  * 1. New ACK (+SACK) arrives. (tcp_sacktag_write_queue())
1046  * 2. Retransmission. (tcp_retransmit_skb(), tcp_xmit_retransmit_queue())
1047  * 3. Loss detection event of one of three flavors:
1048  *      A. Scoreboard estimator decided the packet is lost.
1049  *         A'. Reno "three dupacks" marks head of queue lost.
1050  *         A''. Its FACK modfication, head until snd.fack is lost.
1051  *      B. SACK arrives sacking data transmitted after never retransmitted
1052  *         hole was sent out.
1053  *      C. SACK arrives sacking SND.NXT at the moment, when the
1054  *         segment was retransmitted.
1055  * 4. D-SACK added new rule: D-SACK changes any tag to S.
1056  *
1057  * It is pleasant to note, that state diagram turns out to be commutative,
1058  * so that we are allowed not to be bothered by order of our actions,
1059  * when multiple events arrive simultaneously. (see the function below).
1060  *
1061  * Reordering detection.
1062  * --------------------
1063  * Reordering metric is maximal distance, which a packet can be displaced
1064  * in packet stream. With SACKs we can estimate it:
1065  *
1066  * 1. SACK fills old hole and the corresponding segment was not
1067  *    ever retransmitted -> reordering. Alas, we cannot use it
1068  *    when segment was retransmitted.
1069  * 2. The last flaw is solved with D-SACK. D-SACK arrives
1070  *    for retransmitted and already SACKed segment -> reordering..
1071  * Both of these heuristics are not used in Loss state, when we cannot
1072  * account for retransmits accurately.
1073  *
1074  * SACK block validation.
1075  * ----------------------
1076  *
1077  * SACK block range validation checks that the received SACK block fits to
1078  * the expected sequence limits, i.e., it is between SND.UNA and SND.NXT.
1079  * Note that SND.UNA is not included to the range though being valid because
1080  * it means that the receiver is rather inconsistent with itself reporting
1081  * SACK reneging when it should advance SND.UNA. Such SACK block this is
1082  * perfectly valid, however, in light of RFC2018 which explicitly states
1083  * that "SACK block MUST reflect the newest segment.  Even if the newest
1084  * segment is going to be discarded ...", not that it looks very clever
1085  * in case of head skb. Due to potentional receiver driven attacks, we
1086  * choose to avoid immediate execution of a walk in write queue due to
1087  * reneging and defer head skb's loss recovery to standard loss recovery
1088  * procedure that will eventually trigger (nothing forbids us doing this).
1089  *
1090  * Implements also blockage to start_seq wrap-around. Problem lies in the
1091  * fact that though start_seq (s) is before end_seq (i.e., not reversed),
1092  * there's no guarantee that it will be before snd_nxt (n). The problem
1093  * happens when start_seq resides between end_seq wrap (e_w) and snd_nxt
1094  * wrap (s_w):
1095  *
1096  *         <- outs wnd ->                          <- wrapzone ->
1097  *         u     e      n                         u_w   e_w  s n_w
1098  *         |     |      |                          |     |   |  |
1099  * |<------------+------+----- TCP seqno space --------------+---------->|
1100  * ...-- <2^31 ->|                                           |<--------...
1101  * ...---- >2^31 ------>|                                    |<--------...
1102  *
1103  * Current code wouldn't be vulnerable but it's better still to discard such
1104  * crazy SACK blocks. Doing this check for start_seq alone closes somewhat
1105  * similar case (end_seq after snd_nxt wrap) as earlier reversed check in
1106  * snd_nxt wrap -> snd_una region will then become "well defined", i.e.,
1107  * equal to the ideal case (infinite seqno space without wrap caused issues).
1108  *
1109  * With D-SACK the lower bound is extended to cover sequence space below
1110  * SND.UNA down to undo_marker, which is the last point of interest. Yet
1111  * again, D-SACK block must not to go across snd_una (for the same reason as
1112  * for the normal SACK blocks, explained above). But there all simplicity
1113  * ends, TCP might receive valid D-SACKs below that. As long as they reside
1114  * fully below undo_marker they do not affect behavior in anyway and can
1115  * therefore be safely ignored. In rare cases (which are more or less
1116  * theoretical ones), the D-SACK will nicely cross that boundary due to skb
1117  * fragmentation and packet reordering past skb's retransmission. To consider
1118  * them correctly, the acceptable range must be extended even more though
1119  * the exact amount is rather hard to quantify. However, tp->max_window can
1120  * be used as an exaggerated estimate.
1121  */
1122 static int tcp_is_sackblock_valid(struct tcp_sock *tp, int is_dsack,
1123                                   u32 start_seq, u32 end_seq)
1124 {
1125         /* Too far in future, or reversed (interpretation is ambiguous) */
1126         if (after(end_seq, tp->snd_nxt) || !before(start_seq, end_seq))
1127                 return 0;
1128
1129         /* Nasty start_seq wrap-around check (see comments above) */
1130         if (!before(start_seq, tp->snd_nxt))
1131                 return 0;
1132
1133         /* In outstanding window? ...This is valid exit for D-SACKs too.
1134          * start_seq == snd_una is non-sensical (see comments above)
1135          */
1136         if (after(start_seq, tp->snd_una))
1137                 return 1;
1138
1139         if (!is_dsack || !tp->undo_marker)
1140                 return 0;
1141
1142         /* ...Then it's D-SACK, and must reside below snd_una completely */
1143         if (after(end_seq, tp->snd_una))
1144                 return 0;
1145
1146         if (!before(start_seq, tp->undo_marker))
1147                 return 1;
1148
1149         /* Too old */
1150         if (!after(end_seq, tp->undo_marker))
1151                 return 0;
1152
1153         /* Undo_marker boundary crossing (overestimates a lot). Known already:
1154          *   start_seq < undo_marker and end_seq >= undo_marker.
1155          */
1156         return !before(start_seq, end_seq - tp->max_window);
1157 }
1158
1159 /* Check for lost retransmit. This superb idea is borrowed from "ratehalving".
1160  * Event "C". Later note: FACK people cheated me again 8), we have to account
1161  * for reordering! Ugly, but should help.
1162  *
1163  * Search retransmitted skbs from write_queue that were sent when snd_nxt was
1164  * less than what is now known to be received by the other end (derived from
1165  * highest SACK block). Also calculate the lowest snd_nxt among the remaining
1166  * retransmitted skbs to avoid some costly processing per ACKs.
1167  */
1168 static void tcp_mark_lost_retrans(struct sock *sk)
1169 {
1170         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1171         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1172         struct sk_buff *skb;
1173         int cnt = 0;
1174         u32 new_low_seq = tp->snd_nxt;
1175         u32 received_upto = tcp_highest_sack_seq(tp);
1176
1177         if (!tcp_is_fack(tp) || !tp->retrans_out ||
1178             !after(received_upto, tp->lost_retrans_low) ||
1179             icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Recovery)
1180                 return;
1181
1182         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
1183                 u32 ack_seq = TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq;
1184
1185                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1186                         break;
1187                 if (cnt == tp->retrans_out)
1188                         break;
1189                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1190                         continue;
1191
1192                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS))
1193                         continue;
1194
1195                 /* TODO: We would like to get rid of tcp_is_fack(tp) only
1196                  * constraint here (see above) but figuring out that at
1197                  * least tp->reordering SACK blocks reside between ack_seq
1198                  * and received_upto is not easy task to do cheaply with
1199                  * the available datastructures.
1200                  *
1201                  * Whether FACK should check here for tp->reordering segs
1202                  * in-between one could argue for either way (it would be
1203                  * rather simple to implement as we could count fack_count
1204                  * during the walk and do tp->fackets_out - fack_count).
1205                  */
1206                 if (after(received_upto, ack_seq)) {
1207                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1208                         tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
1209
1210                         tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(tp, skb);
1211                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSTRETRANSMIT);
1212                 } else {
1213                         if (before(ack_seq, new_low_seq))
1214                                 new_low_seq = ack_seq;
1215                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
1216                 }
1217         }
1218
1219         if (tp->retrans_out)
1220                 tp->lost_retrans_low = new_low_seq;
1221 }
1222
1223 static int tcp_check_dsack(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1224                            struct tcp_sack_block_wire *sp, int num_sacks,
1225                            u32 prior_snd_una)
1226 {
1227         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1228         u32 start_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].start_seq);
1229         u32 end_seq_0 = get_unaligned_be32(&sp[0].end_seq);
1230         int dup_sack = 0;
1231
1232         if (before(start_seq_0, TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq)) {
1233                 dup_sack = 1;
1234                 tcp_dsack_seen(tp);
1235                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKRECV);
1236         } else if (num_sacks > 1) {
1237                 u32 end_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].end_seq);
1238                 u32 start_seq_1 = get_unaligned_be32(&sp[1].start_seq);
1239
1240                 if (!after(end_seq_0, end_seq_1) &&
1241                     !before(start_seq_0, start_seq_1)) {
1242                         dup_sack = 1;
1243                         tcp_dsack_seen(tp);
1244                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk),
1245                                         LINUX_MIB_TCPDSACKOFORECV);
1246                 }
1247         }
1248
1249         /* D-SACK for already forgotten data... Do dumb counting. */
1250         if (dup_sack && tp->undo_marker && tp->undo_retrans &&
1251             !after(end_seq_0, prior_snd_una) &&
1252             after(end_seq_0, tp->undo_marker))
1253                 tp->undo_retrans--;
1254
1255         return dup_sack;
1256 }
1257
1258 struct tcp_sacktag_state {
1259         int reord;
1260         int fack_count;
1261         int flag;
1262 };
1263
1264 /* Check if skb is fully within the SACK block. In presence of GSO skbs,
1265  * the incoming SACK may not exactly match but we can find smaller MSS
1266  * aligned portion of it that matches. Therefore we might need to fragment
1267  * which may fail and creates some hassle (caller must handle error case
1268  * returns).
1269  *
1270  * FIXME: this could be merged to shift decision code
1271  */
1272 static int tcp_match_skb_to_sack(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1273                                  u32 start_seq, u32 end_seq)
1274 {
1275         int in_sack, err;
1276         unsigned int pkt_len;
1277         unsigned int mss;
1278
1279         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1280                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1281
1282         if (tcp_skb_pcount(skb) > 1 && !in_sack &&
1283             after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq)) {
1284                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1285                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1286
1287                 if (!in_sack) {
1288                         pkt_len = start_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1289                         if (pkt_len < mss)
1290                                 pkt_len = mss;
1291                 } else {
1292                         pkt_len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1293                         if (pkt_len < mss)
1294                                 return -EINVAL;
1295                 }
1296
1297                 /* Round if necessary so that SACKs cover only full MSSes
1298                  * and/or the remaining small portion (if present)
1299                  */
1300                 if (pkt_len > mss) {
1301                         unsigned int new_len = (pkt_len / mss) * mss;
1302                         if (!in_sack && new_len < pkt_len) {
1303                                 new_len += mss;
1304                                 if (new_len > skb->len)
1305                                         return 0;
1306                         }
1307                         pkt_len = new_len;
1308                 }
1309                 err = tcp_fragment(sk, skb, pkt_len, mss);
1310                 if (err < 0)
1311                         return err;
1312         }
1313
1314         return in_sack;
1315 }
1316
1317 /* Mark the given newly-SACKed range as such, adjusting counters and hints. */
1318 static u8 tcp_sacktag_one(struct sock *sk,
1319                           struct tcp_sacktag_state *state, u8 sacked,
1320                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1321                           int dup_sack, int pcount)
1322 {
1323         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1324         int fack_count = state->fack_count;
1325
1326         /* Account D-SACK for retransmitted packet. */
1327         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1328                 if (tp->undo_marker && tp->undo_retrans &&
1329                     after(end_seq, tp->undo_marker))
1330                         tp->undo_retrans--;
1331                 if (sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)
1332                         state->reord = min(fack_count, state->reord);
1333         }
1334
1335         /* Nothing to do; acked frame is about to be dropped (was ACKed). */
1336         if (!after(end_seq, tp->snd_una))
1337                 return sacked;
1338
1339         if (!(sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
1340                 if (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
1341                         /* If the segment is not tagged as lost,
1342                          * we do not clear RETRANS, believing
1343                          * that retransmission is still in flight.
1344                          */
1345                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1346                                 sacked &= ~(TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS);
1347                                 tp->lost_out -= pcount;
1348                                 tp->retrans_out -= pcount;
1349                         }
1350                 } else {
1351                         if (!(sacked & TCPCB_RETRANS)) {
1352                                 /* New sack for not retransmitted frame,
1353                                  * which was in hole. It is reordering.
1354                                  */
1355                                 if (before(start_seq,
1356                                            tcp_highest_sack_seq(tp)))
1357                                         state->reord = min(fack_count,
1358                                                            state->reord);
1359
1360                                 /* SACK enhanced F-RTO (RFC4138; Appendix B) */
1361                                 if (!after(end_seq, tp->frto_highmark))
1362                                         state->flag |= FLAG_ONLY_ORIG_SACKED;
1363                         }
1364
1365                         if (sacked & TCPCB_LOST) {
1366                                 sacked &= ~TCPCB_LOST;
1367                                 tp->lost_out -= pcount;
1368                         }
1369                 }
1370
1371                 sacked |= TCPCB_SACKED_ACKED;
1372                 state->flag |= FLAG_DATA_SACKED;
1373                 tp->sacked_out += pcount;
1374
1375                 fack_count += pcount;
1376
1377                 /* Lost marker hint past SACKed? Tweak RFC3517 cnt */
1378                 if (!tcp_is_fack(tp) && (tp->lost_skb_hint != NULL) &&
1379                     before(start_seq, TCP_SKB_CB(tp->lost_skb_hint)->seq))
1380                         tp->lost_cnt_hint += pcount;
1381
1382                 if (fack_count > tp->fackets_out)
1383                         tp->fackets_out = fack_count;
1384         }
1385
1386         /* D-SACK. We can detect redundant retransmission in S|R and plain R
1387          * frames and clear it. undo_retrans is decreased above, L|R frames
1388          * are accounted above as well.
1389          */
1390         if (dup_sack && (sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)) {
1391                 sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
1392                 tp->retrans_out -= pcount;
1393         }
1394
1395         return sacked;
1396 }
1397
1398 /* Shift newly-SACKed bytes from this skb to the immediately previous
1399  * already-SACKed sk_buff. Mark the newly-SACKed bytes as such.
1400  */
1401 static int tcp_shifted_skb(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1402                            struct tcp_sacktag_state *state,
1403                            unsigned int pcount, int shifted, int mss,
1404                            int dup_sack)
1405 {
1406         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1407         struct sk_buff *prev = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
1408         u32 start_seq = TCP_SKB_CB(skb)->seq;   /* start of newly-SACKed */
1409         u32 end_seq = start_seq + shifted;      /* end of newly-SACKed */
1410
1411         BUG_ON(!pcount);
1412
1413         /* Adjust counters and hints for the newly sacked sequence
1414          * range but discard the return value since prev is already
1415          * marked. We must tag the range first because the seq
1416          * advancement below implicitly advances
1417          * tcp_highest_sack_seq() when skb is highest_sack.
1418          */
1419         tcp_sacktag_one(sk, state, TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1420                         start_seq, end_seq, dup_sack, pcount);
1421
1422         if (skb == tp->lost_skb_hint)
1423                 tp->lost_cnt_hint += pcount;
1424
1425         TCP_SKB_CB(prev)->end_seq += shifted;
1426         TCP_SKB_CB(skb)->seq += shifted;
1427
1428         skb_shinfo(prev)->gso_segs += pcount;
1429         BUG_ON(skb_shinfo(skb)->gso_segs < pcount);
1430         skb_shinfo(skb)->gso_segs -= pcount;
1431
1432         /* When we're adding to gso_segs == 1, gso_size will be zero,
1433          * in theory this shouldn't be necessary but as long as DSACK
1434          * code can come after this skb later on it's better to keep
1435          * setting gso_size to something.
1436          */
1437         if (!skb_shinfo(prev)->gso_size) {
1438                 skb_shinfo(prev)->gso_size = mss;
1439                 skb_shinfo(prev)->gso_type = sk->sk_gso_type;
1440         }
1441
1442         /* CHECKME: To clear or not to clear? Mimics normal skb currently */
1443         if (skb_shinfo(skb)->gso_segs <= 1) {
1444                 skb_shinfo(skb)->gso_size = 0;
1445                 skb_shinfo(skb)->gso_type = 0;
1446         }
1447
1448         /* Difference in this won't matter, both ACKed by the same cumul. ACK */
1449         TCP_SKB_CB(prev)->sacked |= (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS);
1450
1451         if (skb->len > 0) {
1452                 BUG_ON(!tcp_skb_pcount(skb));
1453                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTED);
1454                 return 0;
1455         }
1456
1457         /* Whole SKB was eaten :-) */
1458
1459         if (skb == tp->retransmit_skb_hint)
1460                 tp->retransmit_skb_hint = prev;
1461         if (skb == tp->scoreboard_skb_hint)
1462                 tp->scoreboard_skb_hint = prev;
1463         if (skb == tp->lost_skb_hint) {
1464                 tp->lost_skb_hint = prev;
1465                 tp->lost_cnt_hint -= tcp_skb_pcount(prev);
1466         }
1467
1468         TCP_SKB_CB(skb)->tcp_flags |= TCP_SKB_CB(prev)->tcp_flags;
1469         if (skb == tcp_highest_sack(sk))
1470                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1471
1472         tcp_unlink_write_queue(skb, sk);
1473         sk_wmem_free_skb(sk, skb);
1474
1475         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKMERGED);
1476
1477         return 1;
1478 }
1479
1480 /* I wish gso_size would have a bit more sane initialization than
1481  * something-or-zero which complicates things
1482  */
1483 static int tcp_skb_seglen(const struct sk_buff *skb)
1484 {
1485         return tcp_skb_pcount(skb) == 1 ? skb->len : tcp_skb_mss(skb);
1486 }
1487
1488 /* Shifting pages past head area doesn't work */
1489 static int skb_can_shift(const struct sk_buff *skb)
1490 {
1491         return !skb_headlen(skb) && skb_is_nonlinear(skb);
1492 }
1493
1494 /* Try collapsing SACK blocks spanning across multiple skbs to a single
1495  * skb.
1496  */
1497 static struct sk_buff *tcp_shift_skb_data(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
1498                                           struct tcp_sacktag_state *state,
1499                                           u32 start_seq, u32 end_seq,
1500                                           int dup_sack)
1501 {
1502         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1503         struct sk_buff *prev;
1504         int mss;
1505         int pcount = 0;
1506         int len;
1507         int in_sack;
1508
1509         if (!sk_can_gso(sk))
1510                 goto fallback;
1511
1512         /* Normally R but no L won't result in plain S */
1513         if (!dup_sack &&
1514             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & (TCPCB_LOST|TCPCB_SACKED_RETRANS)) == TCPCB_SACKED_RETRANS)
1515                 goto fallback;
1516         if (!skb_can_shift(skb))
1517                 goto fallback;
1518         /* This frame is about to be dropped (was ACKed). */
1519         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->snd_una))
1520                 goto fallback;
1521
1522         /* Can only happen with delayed DSACK + discard craziness */
1523         if (unlikely(skb == tcp_write_queue_head(sk)))
1524                 goto fallback;
1525         prev = tcp_write_queue_prev(sk, skb);
1526
1527         if ((TCP_SKB_CB(prev)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED)
1528                 goto fallback;
1529
1530         in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq) &&
1531                   !before(end_seq, TCP_SKB_CB(skb)->end_seq);
1532
1533         if (in_sack) {
1534                 len = skb->len;
1535                 pcount = tcp_skb_pcount(skb);
1536                 mss = tcp_skb_seglen(skb);
1537
1538                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1539                  * drop this restriction as unnecessary
1540                  */
1541                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1542                         goto fallback;
1543         } else {
1544                 if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, start_seq))
1545                         goto noop;
1546                 /* CHECKME: This is non-MSS split case only?, this will
1547                  * cause skipped skbs due to advancing loop btw, original
1548                  * has that feature too
1549                  */
1550                 if (tcp_skb_pcount(skb) <= 1)
1551                         goto noop;
1552
1553                 in_sack = !after(start_seq, TCP_SKB_CB(skb)->seq);
1554                 if (!in_sack) {
1555                         /* TODO: head merge to next could be attempted here
1556                          * if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, end_seq)),
1557                          * though it might not be worth of the additional hassle
1558                          *
1559                          * ...we can probably just fallback to what was done
1560                          * previously. We could try merging non-SACKed ones
1561                          * as well but it probably isn't going to buy off
1562                          * because later SACKs might again split them, and
1563                          * it would make skb timestamp tracking considerably
1564                          * harder problem.
1565                          */
1566                         goto fallback;
1567                 }
1568
1569                 len = end_seq - TCP_SKB_CB(skb)->seq;
1570                 BUG_ON(len < 0);
1571                 BUG_ON(len > skb->len);
1572
1573                 /* MSS boundaries should be honoured or else pcount will
1574                  * severely break even though it makes things bit trickier.
1575                  * Optimize common case to avoid most of the divides
1576                  */
1577                 mss = tcp_skb_mss(skb);
1578
1579                 /* TODO: Fix DSACKs to not fragment already SACKed and we can
1580                  * drop this restriction as unnecessary
1581                  */
1582                 if (mss != tcp_skb_seglen(prev))
1583                         goto fallback;
1584
1585                 if (len == mss) {
1586                         pcount = 1;
1587                 } else if (len < mss) {
1588                         goto noop;
1589                 } else {
1590                         pcount = len / mss;
1591                         len = pcount * mss;
1592                 }
1593         }
1594
1595         /* tcp_sacktag_one() won't SACK-tag ranges below snd_una */
1596         if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->seq + len, tp->snd_una))
1597                 goto fallback;
1598
1599         if (!skb_shift(prev, skb, len))
1600                 goto fallback;
1601         if (!tcp_shifted_skb(sk, skb, state, pcount, len, mss, dup_sack))
1602                 goto out;
1603
1604         /* Hole filled allows collapsing with the next as well, this is very
1605          * useful when hole on every nth skb pattern happens
1606          */
1607         if (prev == tcp_write_queue_tail(sk))
1608                 goto out;
1609         skb = tcp_write_queue_next(sk, prev);
1610
1611         if (!skb_can_shift(skb) ||
1612             (skb == tcp_send_head(sk)) ||
1613             ((TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_TAGBITS) != TCPCB_SACKED_ACKED) ||
1614             (mss != tcp_skb_seglen(skb)))
1615                 goto out;
1616
1617         len = skb->len;
1618         if (skb_shift(prev, skb, len)) {
1619                 pcount += tcp_skb_pcount(skb);
1620                 tcp_shifted_skb(sk, skb, state, tcp_skb_pcount(skb), len, mss, 0);
1621         }
1622
1623 out:
1624         state->fack_count += pcount;
1625         return prev;
1626
1627 noop:
1628         return skb;
1629
1630 fallback:
1631         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_SACKSHIFTFALLBACK);
1632         return NULL;
1633 }
1634
1635 static struct sk_buff *tcp_sacktag_walk(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1636                                         struct tcp_sack_block *next_dup,
1637                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1638                                         u32 start_seq, u32 end_seq,
1639                                         int dup_sack_in)
1640 {
1641         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1642         struct sk_buff *tmp;
1643
1644         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1645                 int in_sack = 0;
1646                 int dup_sack = dup_sack_in;
1647
1648                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1649                         break;
1650
1651                 /* queue is in-order => we can short-circuit the walk early */
1652                 if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, end_seq))
1653                         break;
1654
1655                 if ((next_dup != NULL) &&
1656                     before(TCP_SKB_CB(skb)->seq, next_dup->end_seq)) {
1657                         in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1658                                                         next_dup->start_seq,
1659                                                         next_dup->end_seq);
1660                         if (in_sack > 0)
1661                                 dup_sack = 1;
1662                 }
1663
1664                 /* skb reference here is a bit tricky to get right, since
1665                  * shifting can eat and free both this skb and the next,
1666                  * so not even _safe variant of the loop is enough.
1667                  */
1668                 if (in_sack <= 0) {
1669                         tmp = tcp_shift_skb_data(sk, skb, state,
1670                                                  start_seq, end_seq, dup_sack);
1671                         if (tmp != NULL) {
1672                                 if (tmp != skb) {
1673                                         skb = tmp;
1674                                         continue;
1675                                 }
1676
1677                                 in_sack = 0;
1678                         } else {
1679                                 in_sack = tcp_match_skb_to_sack(sk, skb,
1680                                                                 start_seq,
1681                                                                 end_seq);
1682                         }
1683                 }
1684
1685                 if (unlikely(in_sack < 0))
1686                         break;
1687
1688                 if (in_sack) {
1689                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked =
1690                                 tcp_sacktag_one(sk,
1691                                                 state,
1692                                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked,
1693                                                 TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1694                                                 TCP_SKB_CB(skb)->end_seq,
1695                                                 dup_sack,
1696                                                 tcp_skb_pcount(skb));
1697
1698                         if (!before(TCP_SKB_CB(skb)->seq,
1699                                     tcp_highest_sack_seq(tp)))
1700                                 tcp_advance_highest_sack(sk, skb);
1701                 }
1702
1703                 state->fack_count += tcp_skb_pcount(skb);
1704         }
1705         return skb;
1706 }
1707
1708 /* Avoid all extra work that is being done by sacktag while walking in
1709  * a normal way
1710  */
1711 static struct sk_buff *tcp_sacktag_skip(struct sk_buff *skb, struct sock *sk,
1712                                         struct tcp_sacktag_state *state,
1713                                         u32 skip_to_seq)
1714 {
1715         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
1716                 if (skb == tcp_send_head(sk))
1717                         break;
1718
1719                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, skip_to_seq))
1720                         break;
1721
1722                 state->fack_count += tcp_skb_pcount(skb);
1723         }
1724         return skb;
1725 }
1726
1727 static struct sk_buff *tcp_maybe_skipping_dsack(struct sk_buff *skb,
1728                                                 struct sock *sk,
1729                                                 struct tcp_sack_block *next_dup,
1730                                                 struct tcp_sacktag_state *state,
1731                                                 u32 skip_to_seq)
1732 {
1733         if (next_dup == NULL)
1734                 return skb;
1735
1736         if (before(next_dup->start_seq, skip_to_seq)) {
1737                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, state, next_dup->start_seq);
1738                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, NULL, state,
1739                                        next_dup->start_seq, next_dup->end_seq,
1740                                        1);
1741         }
1742
1743         return skb;
1744 }
1745
1746 static int tcp_sack_cache_ok(const struct tcp_sock *tp, const struct tcp_sack_block *cache)
1747 {
1748         return cache < tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1749 }
1750
1751 static int
1752 tcp_sacktag_write_queue(struct sock *sk, const struct sk_buff *ack_skb,
1753                         u32 prior_snd_una)
1754 {
1755         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
1756         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1757         const unsigned char *ptr = (skb_transport_header(ack_skb) +
1758                                     TCP_SKB_CB(ack_skb)->sacked);
1759         struct tcp_sack_block_wire *sp_wire = (struct tcp_sack_block_wire *)(ptr+2);
1760         struct tcp_sack_block sp[TCP_NUM_SACKS];
1761         struct tcp_sack_block *cache;
1762         struct tcp_sacktag_state state;
1763         struct sk_buff *skb;
1764         int num_sacks = min(TCP_NUM_SACKS, (ptr[1] - TCPOLEN_SACK_BASE) >> 3);
1765         int used_sacks;
1766         int found_dup_sack = 0;
1767         int i, j;
1768         int first_sack_index;
1769
1770         state.flag = 0;
1771         state.reord = tp->packets_out;
1772
1773         if (!tp->sacked_out) {
1774                 if (WARN_ON(tp->fackets_out))
1775                         tp->fackets_out = 0;
1776                 tcp_highest_sack_reset(sk);
1777         }
1778
1779         found_dup_sack = tcp_check_dsack(sk, ack_skb, sp_wire,
1780                                          num_sacks, prior_snd_una);
1781         if (found_dup_sack)
1782                 state.flag |= FLAG_DSACKING_ACK;
1783
1784         /* Eliminate too old ACKs, but take into
1785          * account more or less fresh ones, they can
1786          * contain valid SACK info.
1787          */
1788         if (before(TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq, prior_snd_una - tp->max_window))
1789                 return 0;
1790
1791         if (!tp->packets_out)
1792                 goto out;
1793
1794         used_sacks = 0;
1795         first_sack_index = 0;
1796         for (i = 0; i < num_sacks; i++) {
1797                 int dup_sack = !i && found_dup_sack;
1798
1799                 sp[used_sacks].start_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].start_seq);
1800                 sp[used_sacks].end_seq = get_unaligned_be32(&sp_wire[i].end_seq);
1801
1802                 if (!tcp_is_sackblock_valid(tp, dup_sack,
1803                                             sp[used_sacks].start_seq,
1804                                             sp[used_sacks].end_seq)) {
1805                         int mib_idx;
1806
1807                         if (dup_sack) {
1808                                 if (!tp->undo_marker)
1809                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDNOUNDO;
1810                                 else
1811                                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPDSACKIGNOREDOLD;
1812                         } else {
1813                                 /* Don't count olds caused by ACK reordering */
1814                                 if ((TCP_SKB_CB(ack_skb)->ack_seq != tp->snd_una) &&
1815                                     !after(sp[used_sacks].end_seq, tp->snd_una))
1816                                         continue;
1817                                 mib_idx = LINUX_MIB_TCPSACKDISCARD;
1818                         }
1819
1820                         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
1821                         if (i == 0)
1822                                 first_sack_index = -1;
1823                         continue;
1824                 }
1825
1826                 /* Ignore very old stuff early */
1827                 if (!after(sp[used_sacks].end_seq, prior_snd_una))
1828                         continue;
1829
1830                 used_sacks++;
1831         }
1832
1833         /* order SACK blocks to allow in order walk of the retrans queue */
1834         for (i = used_sacks - 1; i > 0; i--) {
1835                 for (j = 0; j < i; j++) {
1836                         if (after(sp[j].start_seq, sp[j + 1].start_seq)) {
1837                                 swap(sp[j], sp[j + 1]);
1838
1839                                 /* Track where the first SACK block goes to */
1840                                 if (j == first_sack_index)
1841                                         first_sack_index = j + 1;
1842                         }
1843                 }
1844         }
1845
1846         skb = tcp_write_queue_head(sk);
1847         state.fack_count = 0;
1848         i = 0;
1849
1850         if (!tp->sacked_out) {
1851                 /* It's already past, so skip checking against it */
1852                 cache = tp->recv_sack_cache + ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache);
1853         } else {
1854                 cache = tp->recv_sack_cache;
1855                 /* Skip empty blocks in at head of the cache */
1856                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !cache->start_seq &&
1857                        !cache->end_seq)
1858                         cache++;
1859         }
1860
1861         while (i < used_sacks) {
1862                 u32 start_seq = sp[i].start_seq;
1863                 u32 end_seq = sp[i].end_seq;
1864                 int dup_sack = (found_dup_sack && (i == first_sack_index));
1865                 struct tcp_sack_block *next_dup = NULL;
1866
1867                 if (found_dup_sack && ((i + 1) == first_sack_index))
1868                         next_dup = &sp[i + 1];
1869
1870                 /* Event "B" in the comment above. */
1871                 if (after(end_seq, tp->high_seq))
1872                         state.flag |= FLAG_DATA_LOST;
1873
1874                 /* Skip too early cached blocks */
1875                 while (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) &&
1876                        !before(start_seq, cache->end_seq))
1877                         cache++;
1878
1879                 /* Can skip some work by looking recv_sack_cache? */
1880                 if (tcp_sack_cache_ok(tp, cache) && !dup_sack &&
1881                     after(end_seq, cache->start_seq)) {
1882
1883                         /* Head todo? */
1884                         if (before(start_seq, cache->start_seq)) {
1885                                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, &state,
1886                                                        start_seq);
1887                                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup,
1888                                                        &state,
1889                                                        start_seq,
1890                                                        cache->start_seq,
1891                                                        dup_sack);
1892                         }
1893
1894                         /* Rest of the block already fully processed? */
1895                         if (!after(end_seq, cache->end_seq))
1896                                 goto advance_sp;
1897
1898                         skb = tcp_maybe_skipping_dsack(skb, sk, next_dup,
1899                                                        &state,
1900                                                        cache->end_seq);
1901
1902                         /* ...tail remains todo... */
1903                         if (tcp_highest_sack_seq(tp) == cache->end_seq) {
1904                                 /* ...but better entrypoint exists! */
1905                                 skb = tcp_highest_sack(sk);
1906                                 if (skb == NULL)
1907                                         break;
1908                                 state.fack_count = tp->fackets_out;
1909                                 cache++;
1910                                 goto walk;
1911                         }
1912
1913                         skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, &state, cache->end_seq);
1914                         /* Check overlap against next cached too (past this one already) */
1915                         cache++;
1916                         continue;
1917                 }
1918
1919                 if (!before(start_seq, tcp_highest_sack_seq(tp))) {
1920                         skb = tcp_highest_sack(sk);
1921                         if (skb == NULL)
1922                                 break;
1923                         state.fack_count = tp->fackets_out;
1924                 }
1925                 skb = tcp_sacktag_skip(skb, sk, &state, start_seq);
1926
1927 walk:
1928                 skb = tcp_sacktag_walk(skb, sk, next_dup, &state,
1929                                        start_seq, end_seq, dup_sack);
1930
1931 advance_sp:
1932                 /* SACK enhanced FRTO (RFC4138, Appendix B): Clearing correct
1933                  * due to in-order walk
1934                  */
1935                 if (after(end_seq, tp->frto_highmark))
1936                         state.flag &= ~FLAG_ONLY_ORIG_SACKED;
1937
1938                 i++;
1939         }
1940
1941         /* Clear the head of the cache sack blocks so we can skip it next time */
1942         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tp->recv_sack_cache) - used_sacks; i++) {
1943                 tp->recv_sack_cache[i].start_seq = 0;
1944                 tp->recv_sack_cache[i].end_seq = 0;
1945         }
1946         for (j = 0; j < used_sacks; j++)
1947                 tp->recv_sack_cache[i++] = sp[j];
1948
1949         tcp_mark_lost_retrans(sk);
1950
1951         tcp_verify_left_out(tp);
1952
1953         if ((state.reord < tp->fackets_out) &&
1954             ((icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) || tp->undo_marker) &&
1955             (!tp->frto_highmark || after(tp->snd_una, tp->frto_highmark)))
1956                 tcp_update_reordering(sk, tp->fackets_out - state.reord, 0);
1957
1958 out:
1959
1960 #if FASTRETRANS_DEBUG > 0
1961         WARN_ON((int)tp->sacked_out < 0);
1962         WARN_ON((int)tp->lost_out < 0);
1963         WARN_ON((int)tp->retrans_out < 0);
1964         WARN_ON((int)tcp_packets_in_flight(tp) < 0);
1965 #endif
1966         return state.flag;
1967 }
1968
1969 /* Limits sacked_out so that sum with lost_out isn't ever larger than
1970  * packets_out. Returns zero if sacked_out adjustement wasn't necessary.
1971  */
1972 static int tcp_limit_reno_sacked(struct tcp_sock *tp)
1973 {
1974         u32 holes;
1975
1976         holes = max(tp->lost_out, 1U);
1977         holes = min(holes, tp->packets_out);
1978
1979         if ((tp->sacked_out + holes) > tp->packets_out) {
1980                 tp->sacked_out = tp->packets_out - holes;
1981                 return 1;
1982         }
1983         return 0;
1984 }
1985
1986 /* If we receive more dupacks than we expected counting segments
1987  * in assumption of absent reordering, interpret this as reordering.
1988  * The only another reason could be bug in receiver TCP.
1989  */
1990 static void tcp_check_reno_reordering(struct sock *sk, const int addend)
1991 {
1992         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
1993         if (tcp_limit_reno_sacked(tp))
1994                 tcp_update_reordering(sk, tp->packets_out + addend, 0);
1995 }
1996
1997 /* Emulate SACKs for SACKless connection: account for a new dupack. */
1998
1999 static void tcp_add_reno_sack(struct sock *sk)
2000 {
2001         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2002         tp->sacked_out++;
2003         tcp_check_reno_reordering(sk, 0);
2004         tcp_verify_left_out(tp);
2005 }
2006
2007 /* Account for ACK, ACKing some data in Reno Recovery phase. */
2008
2009 static void tcp_remove_reno_sacks(struct sock *sk, int acked)
2010 {
2011         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2012
2013         if (acked > 0) {
2014                 /* One ACK acked hole. The rest eat duplicate ACKs. */
2015                 if (acked - 1 >= tp->sacked_out)
2016                         tp->sacked_out = 0;
2017                 else
2018                         tp->sacked_out -= acked - 1;
2019         }
2020         tcp_check_reno_reordering(sk, acked);
2021         tcp_verify_left_out(tp);
2022 }
2023
2024 static inline void tcp_reset_reno_sack(struct tcp_sock *tp)
2025 {
2026         tp->sacked_out = 0;
2027 }
2028
2029 static int tcp_is_sackfrto(const struct tcp_sock *tp)
2030 {
2031         return (sysctl_tcp_frto == 0x2) && !tcp_is_reno(tp);
2032 }
2033
2034 /* F-RTO can only be used if TCP has never retransmitted anything other than
2035  * head (SACK enhanced variant from Appendix B of RFC4138 is more robust here)
2036  */
2037 int tcp_use_frto(struct sock *sk)
2038 {
2039         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2040         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2041         struct sk_buff *skb;
2042
2043         if (!sysctl_tcp_frto)
2044                 return 0;
2045
2046         /* MTU probe and F-RTO won't really play nicely along currently */
2047         if (icsk->icsk_mtup.probe_size)
2048                 return 0;
2049
2050         if (tcp_is_sackfrto(tp))
2051                 return 1;
2052
2053         /* Avoid expensive walking of rexmit queue if possible */
2054         if (tp->retrans_out > 1)
2055                 return 0;
2056
2057         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2058         if (tcp_skb_is_last(sk, skb))
2059                 return 1;
2060         skb = tcp_write_queue_next(sk, skb);    /* Skips head */
2061         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2062                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2063                         break;
2064                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS)
2065                         return 0;
2066                 /* Short-circuit when first non-SACKed skb has been checked */
2067                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
2068                         break;
2069         }
2070         return 1;
2071 }
2072
2073 /* RTO occurred, but do not yet enter Loss state. Instead, defer RTO
2074  * recovery a bit and use heuristics in tcp_process_frto() to detect if
2075  * the RTO was spurious. Only clear SACKED_RETRANS of the head here to
2076  * keep retrans_out counting accurate (with SACK F-RTO, other than head
2077  * may still have that bit set); TCPCB_LOST and remaining SACKED_RETRANS
2078  * bits are handled if the Loss state is really to be entered (in
2079  * tcp_enter_frto_loss).
2080  *
2081  * Do like tcp_enter_loss() would; when RTO expires the second time it
2082  * does:
2083  *  "Reduce ssthresh if it has not yet been made inside this window."
2084  */
2085 void tcp_enter_frto(struct sock *sk)
2086 {
2087         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2088         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2089         struct sk_buff *skb;
2090
2091         if ((!tp->frto_counter && icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder) ||
2092             tp->snd_una == tp->high_seq ||
2093             ((icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss || tp->frto_counter) &&
2094              !icsk->icsk_retransmits)) {
2095                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2096                 /* Our state is too optimistic in ssthresh() call because cwnd
2097                  * is not reduced until tcp_enter_frto_loss() when previous F-RTO
2098                  * recovery has not yet completed. Pattern would be this: RTO,
2099                  * Cumulative ACK, RTO (2xRTO for the same segment does not end
2100                  * up here twice).
2101                  * RFC4138 should be more specific on what to do, even though
2102                  * RTO is quite unlikely to occur after the first Cumulative ACK
2103                  * due to back-off and complexity of triggering events ...
2104                  */
2105                 if (tp->frto_counter) {
2106                         u32 stored_cwnd;
2107                         stored_cwnd = tp->snd_cwnd;
2108                         tp->snd_cwnd = 2;
2109                         tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2110                         tp->snd_cwnd = stored_cwnd;
2111                 } else {
2112                         tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2113                 }
2114                 /* ... in theory, cong.control module could do "any tricks" in
2115                  * ssthresh(), which means that ca_state, lost bits and lost_out
2116                  * counter would have to be faked before the call occurs. We
2117                  * consider that too expensive, unlikely and hacky, so modules
2118                  * using these in ssthresh() must deal these incompatibility
2119                  * issues if they receives CA_EVENT_FRTO and frto_counter != 0
2120                  */
2121                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_FRTO);
2122         }
2123
2124         tp->undo_marker = tp->snd_una;
2125         tp->undo_retrans = 0;
2126
2127         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2128         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS)
2129                 tp->undo_marker = 0;
2130         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2131                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
2132                 tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
2133         }
2134         tcp_verify_left_out(tp);
2135
2136         /* Too bad if TCP was application limited */
2137         tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd, tcp_packets_in_flight(tp) + 1);
2138
2139         /* Earlier loss recovery underway (see RFC4138; Appendix B).
2140          * The last condition is necessary at least in tp->frto_counter case.
2141          */
2142         if (tcp_is_sackfrto(tp) && (tp->frto_counter ||
2143             ((1 << icsk->icsk_ca_state) & (TCPF_CA_Recovery|TCPF_CA_Loss))) &&
2144             after(tp->high_seq, tp->snd_una)) {
2145                 tp->frto_highmark = tp->high_seq;
2146         } else {
2147                 tp->frto_highmark = tp->snd_nxt;
2148         }
2149         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Disorder);
2150         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2151         tp->frto_counter = 1;
2152 }
2153
2154 /* Enter Loss state after F-RTO was applied. Dupack arrived after RTO,
2155  * which indicates that we should follow the traditional RTO recovery,
2156  * i.e. mark everything lost and do go-back-N retransmission.
2157  */
2158 static void tcp_enter_frto_loss(struct sock *sk, int allowed_segments, int flag)
2159 {
2160         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2161         struct sk_buff *skb;
2162
2163         tp->lost_out = 0;
2164         tp->retrans_out = 0;
2165         if (tcp_is_reno(tp))
2166                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2167
2168         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2169                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2170                         break;
2171
2172                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
2173                 /*
2174                  * Count the retransmission made on RTO correctly (only when
2175                  * waiting for the first ACK and did not get it)...
2176                  */
2177                 if ((tp->frto_counter == 1) && !(flag & FLAG_DATA_ACKED)) {
2178                         /* For some reason this R-bit might get cleared? */
2179                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS)
2180                                 tp->retrans_out += tcp_skb_pcount(skb);
2181                         /* ...enter this if branch just for the first segment */
2182                         flag |= FLAG_DATA_ACKED;
2183                 } else {
2184                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS)
2185                                 tp->undo_marker = 0;
2186                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
2187                 }
2188
2189                 /* Marking forward transmissions that were made after RTO lost
2190                  * can cause unnecessary retransmissions in some scenarios,
2191                  * SACK blocks will mitigate that in some but not in all cases.
2192                  * We used to not mark them but it was causing break-ups with
2193                  * receivers that do only in-order receival.
2194                  *
2195                  * TODO: we could detect presence of such receiver and select
2196                  * different behavior per flow.
2197                  */
2198                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
2199                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
2200                         tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
2201                         tp->retransmit_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2202                 }
2203         }
2204         tcp_verify_left_out(tp);
2205
2206         tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + allowed_segments;
2207         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2208         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2209         tp->frto_counter = 0;
2210         tp->bytes_acked = 0;
2211
2212         tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
2213                                sysctl_tcp_reordering);
2214         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2215         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2216         TCP_ECN_queue_cwr(tp);
2217
2218         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2219 }
2220
2221 static void tcp_clear_retrans_partial(struct tcp_sock *tp)
2222 {
2223         tp->retrans_out = 0;
2224         tp->lost_out = 0;
2225
2226         tp->undo_marker = 0;
2227         tp->undo_retrans = 0;
2228 }
2229
2230 void tcp_clear_retrans(struct tcp_sock *tp)
2231 {
2232         tcp_clear_retrans_partial(tp);
2233
2234         tp->fackets_out = 0;
2235         tp->sacked_out = 0;
2236 }
2237
2238 /* Enter Loss state. If "how" is not zero, forget all SACK information
2239  * and reset tags completely, otherwise preserve SACKs. If receiver
2240  * dropped its ofo queue, we will know this due to reneging detection.
2241  */
2242 void tcp_enter_loss(struct sock *sk, int how)
2243 {
2244         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2245         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2246         struct sk_buff *skb;
2247
2248         /* Reduce ssthresh if it has not yet been made inside this window. */
2249         if (icsk->icsk_ca_state <= TCP_CA_Disorder || tp->snd_una == tp->high_seq ||
2250             (icsk->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss && !icsk->icsk_retransmits)) {
2251                 tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2252                 tp->snd_ssthresh = icsk->icsk_ca_ops->ssthresh(sk);
2253                 tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_LOSS);
2254         }
2255         tp->snd_cwnd       = 1;
2256         tp->snd_cwnd_cnt   = 0;
2257         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2258
2259         tp->bytes_acked = 0;
2260         tcp_clear_retrans_partial(tp);
2261
2262         if (tcp_is_reno(tp))
2263                 tcp_reset_reno_sack(tp);
2264
2265         if (!how) {
2266                 /* Push undo marker, if it was plain RTO and nothing
2267                  * was retransmitted. */
2268                 tp->undo_marker = tp->snd_una;
2269         } else {
2270                 tp->sacked_out = 0;
2271                 tp->fackets_out = 0;
2272         }
2273         tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2274
2275         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2276                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2277                         break;
2278
2279                 if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_RETRANS)
2280                         tp->undo_marker = 0;
2281                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= (~TCPCB_TAGBITS)|TCPCB_SACKED_ACKED;
2282                 if (!(TCP_SKB_CB(skb)->sacked&TCPCB_SACKED_ACKED) || how) {
2283                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_ACKED;
2284                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked |= TCPCB_LOST;
2285                         tp->lost_out += tcp_skb_pcount(skb);
2286                         tp->retransmit_high = TCP_SKB_CB(skb)->end_seq;
2287                 }
2288         }
2289         tcp_verify_left_out(tp);
2290
2291         tp->reordering = min_t(unsigned int, tp->reordering,
2292                                sysctl_tcp_reordering);
2293         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2294         tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2295         TCP_ECN_queue_cwr(tp);
2296         /* Abort F-RTO algorithm if one is in progress */
2297         tp->frto_counter = 0;
2298 }
2299
2300 /* If ACK arrived pointing to a remembered SACK, it means that our
2301  * remembered SACKs do not reflect real state of receiver i.e.
2302  * receiver _host_ is heavily congested (or buggy).
2303  *
2304  * Do processing similar to RTO timeout.
2305  */
2306 static int tcp_check_sack_reneging(struct sock *sk, int flag)
2307 {
2308         if (flag & FLAG_SACK_RENEGING) {
2309                 struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2310                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPSACKRENEGING);
2311
2312                 tcp_enter_loss(sk, 1);
2313                 icsk->icsk_retransmits++;
2314                 tcp_retransmit_skb(sk, tcp_write_queue_head(sk));
2315                 inet_csk_reset_xmit_timer(sk, ICSK_TIME_RETRANS,
2316                                           icsk->icsk_rto, TCP_RTO_MAX);
2317                 return 1;
2318         }
2319         return 0;
2320 }
2321
2322 static inline int tcp_fackets_out(const struct tcp_sock *tp)
2323 {
2324         return tcp_is_reno(tp) ? tp->sacked_out + 1 : tp->fackets_out;
2325 }
2326
2327 /* Heurestics to calculate number of duplicate ACKs. There's no dupACKs
2328  * counter when SACK is enabled (without SACK, sacked_out is used for
2329  * that purpose).
2330  *
2331  * Instead, with FACK TCP uses fackets_out that includes both SACKed
2332  * segments up to the highest received SACK block so far and holes in
2333  * between them.
2334  *
2335  * With reordering, holes may still be in flight, so RFC3517 recovery
2336  * uses pure sacked_out (total number of SACKed segments) even though
2337  * it violates the RFC that uses duplicate ACKs, often these are equal
2338  * but when e.g. out-of-window ACKs or packet duplication occurs,
2339  * they differ. Since neither occurs due to loss, TCP should really
2340  * ignore them.
2341  */
2342 static inline int tcp_dupack_heuristics(const struct tcp_sock *tp)
2343 {
2344         return tcp_is_fack(tp) ? tp->fackets_out : tp->sacked_out + 1;
2345 }
2346
2347 static inline int tcp_skb_timedout(const struct sock *sk,
2348                                    const struct sk_buff *skb)
2349 {
2350         return tcp_time_stamp - TCP_SKB_CB(skb)->when > inet_csk(sk)->icsk_rto;
2351 }
2352
2353 static inline int tcp_head_timedout(const struct sock *sk)
2354 {
2355         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2356
2357         return tp->packets_out &&
2358                tcp_skb_timedout(sk, tcp_write_queue_head(sk));
2359 }
2360
2361 /* Linux NewReno/SACK/FACK/ECN state machine.
2362  * --------------------------------------
2363  *
2364  * "Open"       Normal state, no dubious events, fast path.
2365  * "Disorder"   In all the respects it is "Open",
2366  *              but requires a bit more attention. It is entered when
2367  *              we see some SACKs or dupacks. It is split of "Open"
2368  *              mainly to move some processing from fast path to slow one.
2369  * "CWR"        CWND was reduced due to some Congestion Notification event.
2370  *              It can be ECN, ICMP source quench, local device congestion.
2371  * "Recovery"   CWND was reduced, we are fast-retransmitting.
2372  * "Loss"       CWND was reduced due to RTO timeout or SACK reneging.
2373  *
2374  * tcp_fastretrans_alert() is entered:
2375  * - each incoming ACK, if state is not "Open"
2376  * - when arrived ACK is unusual, namely:
2377  *      * SACK
2378  *      * Duplicate ACK.
2379  *      * ECN ECE.
2380  *
2381  * Counting packets in flight is pretty simple.
2382  *
2383  *      in_flight = packets_out - left_out + retrans_out
2384  *
2385  *      packets_out is SND.NXT-SND.UNA counted in packets.
2386  *
2387  *      retrans_out is number of retransmitted segments.
2388  *
2389  *      left_out is number of segments left network, but not ACKed yet.
2390  *
2391  *              left_out = sacked_out + lost_out
2392  *
2393  *     sacked_out: Packets, which arrived to receiver out of order
2394  *                 and hence not ACKed. With SACKs this number is simply
2395  *                 amount of SACKed data. Even without SACKs
2396  *                 it is easy to give pretty reliable estimate of this number,
2397  *                 counting duplicate ACKs.
2398  *
2399  *       lost_out: Packets lost by network. TCP has no explicit
2400  *                 "loss notification" feedback from network (for now).
2401  *                 It means that this number can be only _guessed_.
2402  *                 Actually, it is the heuristics to predict lossage that
2403  *                 distinguishes different algorithms.
2404  *
2405  *      F.e. after RTO, when all the queue is considered as lost,
2406  *      lost_out = packets_out and in_flight = retrans_out.
2407  *
2408  *              Essentially, we have now two algorithms counting
2409  *              lost packets.
2410  *
2411  *              FACK: It is the simplest heuristics. As soon as we decided
2412  *              that something is lost, we decide that _all_ not SACKed
2413  *              packets until the most forward SACK are lost. I.e.
2414  *              lost_out = fackets_out - sacked_out and left_out = fackets_out.
2415  *              It is absolutely correct estimate, if network does not reorder
2416  *              packets. And it loses any connection to reality when reordering
2417  *              takes place. We use FACK by default until reordering
2418  *              is suspected on the path to this destination.
2419  *
2420  *              NewReno: when Recovery is entered, we assume that one segment
2421  *              is lost (classic Reno). While we are in Recovery and
2422  *              a partial ACK arrives, we assume that one more packet
2423  *              is lost (NewReno). This heuristics are the same in NewReno
2424  *              and SACK.
2425  *
2426  *  Imagine, that's all! Forget about all this shamanism about CWND inflation
2427  *  deflation etc. CWND is real congestion window, never inflated, changes
2428  *  only according to classic VJ rules.
2429  *
2430  * Really tricky (and requiring careful tuning) part of algorithm
2431  * is hidden in functions tcp_time_to_recover() and tcp_xmit_retransmit_queue().
2432  * The first determines the moment _when_ we should reduce CWND and,
2433  * hence, slow down forward transmission. In fact, it determines the moment
2434  * when we decide that hole is caused by loss, rather than by a reorder.
2435  *
2436  * tcp_xmit_retransmit_queue() decides, _what_ we should retransmit to fill
2437  * holes, caused by lost packets.
2438  *
2439  * And the most logically complicated part of algorithm is undo
2440  * heuristics. We detect false retransmits due to both too early
2441  * fast retransmit (reordering) and underestimated RTO, analyzing
2442  * timestamps and D-SACKs. When we detect that some segments were
2443  * retransmitted by mistake and CWND reduction was wrong, we undo
2444  * window reduction and abort recovery phase. This logic is hidden
2445  * inside several functions named tcp_try_undo_<something>.
2446  */
2447
2448 /* This function decides, when we should leave Disordered state
2449  * and enter Recovery phase, reducing congestion window.
2450  *
2451  * Main question: may we further continue forward transmission
2452  * with the same cwnd?
2453  */
2454 static int tcp_time_to_recover(struct sock *sk)
2455 {
2456         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2457         __u32 packets_out;
2458
2459         /* Do not perform any recovery during F-RTO algorithm */
2460         if (tp->frto_counter)
2461                 return 0;
2462
2463         /* Trick#1: The loss is proven. */
2464         if (tp->lost_out)
2465                 return 1;
2466
2467         /* Not-A-Trick#2 : Classic rule... */
2468         if (tcp_dupack_heuristics(tp) > tp->reordering)
2469                 return 1;
2470
2471         /* Trick#3 : when we use RFC2988 timer restart, fast
2472          * retransmit can be triggered by timeout of queue head.
2473          */
2474         if (tcp_is_fack(tp) && tcp_head_timedout(sk))
2475                 return 1;
2476
2477         /* Trick#4: It is still not OK... But will it be useful to delay
2478          * recovery more?
2479          */
2480         packets_out = tp->packets_out;
2481         if (packets_out <= tp->reordering &&
2482             tp->sacked_out >= max_t(__u32, packets_out/2, sysctl_tcp_reordering) &&
2483             !tcp_may_send_now(sk)) {
2484                 /* We have nothing to send. This connection is limited
2485                  * either by receiver window or by application.
2486                  */
2487                 return 1;
2488         }
2489
2490         /* If a thin stream is detected, retransmit after first
2491          * received dupack. Employ only if SACK is supported in order
2492          * to avoid possible corner-case series of spurious retransmissions
2493          * Use only if there are no unsent data.
2494          */
2495         if ((tp->thin_dupack || sysctl_tcp_thin_dupack) &&
2496             tcp_stream_is_thin(tp) && tcp_dupack_heuristics(tp) > 1 &&
2497             tcp_is_sack(tp) && !tcp_send_head(sk))
2498                 return 1;
2499
2500         return 0;
2501 }
2502
2503 /* New heuristics: it is possible only after we switched to restart timer
2504  * each time when something is ACKed. Hence, we can detect timed out packets
2505  * during fast retransmit without falling to slow start.
2506  *
2507  * Usefulness of this as is very questionable, since we should know which of
2508  * the segments is the next to timeout which is relatively expensive to find
2509  * in general case unless we add some data structure just for that. The
2510  * current approach certainly won't find the right one too often and when it
2511  * finally does find _something_ it usually marks large part of the window
2512  * right away (because a retransmission with a larger timestamp blocks the
2513  * loop from advancing). -ij
2514  */
2515 static void tcp_timeout_skbs(struct sock *sk)
2516 {
2517         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2518         struct sk_buff *skb;
2519
2520         if (!tcp_is_fack(tp) || !tcp_head_timedout(sk))
2521                 return;
2522
2523         skb = tp->scoreboard_skb_hint;
2524         if (tp->scoreboard_skb_hint == NULL)
2525                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2526
2527         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2528                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2529                         break;
2530                 if (!tcp_skb_timedout(sk, skb))
2531                         break;
2532
2533                 tcp_skb_mark_lost(tp, skb);
2534         }
2535
2536         tp->scoreboard_skb_hint = skb;
2537
2538         tcp_verify_left_out(tp);
2539 }
2540
2541 /* Mark head of queue up as lost. With RFC3517 SACK, the packets is
2542  * is against sacked "cnt", otherwise it's against facked "cnt"
2543  */
2544 static void tcp_mark_head_lost(struct sock *sk, int packets, int mark_head)
2545 {
2546         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2547         struct sk_buff *skb;
2548         int cnt, oldcnt;
2549         int err;
2550         unsigned int mss;
2551
2552         WARN_ON(packets > tp->packets_out);
2553         if (tp->lost_skb_hint) {
2554                 skb = tp->lost_skb_hint;
2555                 cnt = tp->lost_cnt_hint;
2556                 /* Head already handled? */
2557                 if (mark_head && skb != tcp_write_queue_head(sk))
2558                         return;
2559         } else {
2560                 skb = tcp_write_queue_head(sk);
2561                 cnt = 0;
2562         }
2563
2564         tcp_for_write_queue_from(skb, sk) {
2565                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2566                         break;
2567                 /* TODO: do this better */
2568                 /* this is not the most efficient way to do this... */
2569                 tp->lost_skb_hint = skb;
2570                 tp->lost_cnt_hint = cnt;
2571
2572                 if (after(TCP_SKB_CB(skb)->end_seq, tp->high_seq))
2573                         break;
2574
2575                 oldcnt = cnt;
2576                 if (tcp_is_fack(tp) || tcp_is_reno(tp) ||
2577                     (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED))
2578                         cnt += tcp_skb_pcount(skb);
2579
2580                 if (cnt > packets) {
2581                         if ((tcp_is_sack(tp) && !tcp_is_fack(tp)) ||
2582                             (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED) ||
2583                             (oldcnt >= packets))
2584                                 break;
2585
2586                         mss = skb_shinfo(skb)->gso_size;
2587                         err = tcp_fragment(sk, skb, (packets - oldcnt) * mss, mss);
2588                         if (err < 0)
2589                                 break;
2590                         cnt = packets;
2591                 }
2592
2593                 tcp_skb_mark_lost(tp, skb);
2594
2595                 if (mark_head)
2596                         break;
2597         }
2598         tcp_verify_left_out(tp);
2599 }
2600
2601 /* Account newly detected lost packet(s) */
2602
2603 static void tcp_update_scoreboard(struct sock *sk, int fast_rexmit)
2604 {
2605         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2606
2607         if (tcp_is_reno(tp)) {
2608                 tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2609         } else if (tcp_is_fack(tp)) {
2610                 int lost = tp->fackets_out - tp->reordering;
2611                 if (lost <= 0)
2612                         lost = 1;
2613                 tcp_mark_head_lost(sk, lost, 0);
2614         } else {
2615                 int sacked_upto = tp->sacked_out - tp->reordering;
2616                 if (sacked_upto >= 0)
2617                         tcp_mark_head_lost(sk, sacked_upto, 0);
2618                 else if (fast_rexmit)
2619                         tcp_mark_head_lost(sk, 1, 1);
2620         }
2621
2622         tcp_timeout_skbs(sk);
2623 }
2624
2625 /* CWND moderation, preventing bursts due to too big ACKs
2626  * in dubious situations.
2627  */
2628 static inline void tcp_moderate_cwnd(struct tcp_sock *tp)
2629 {
2630         tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd,
2631                            tcp_packets_in_flight(tp) + tcp_max_burst(tp));
2632         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2633 }
2634
2635 /* Lower bound on congestion window is slow start threshold
2636  * unless congestion avoidance choice decides to overide it.
2637  */
2638 static inline u32 tcp_cwnd_min(const struct sock *sk)
2639 {
2640         const struct tcp_congestion_ops *ca_ops = inet_csk(sk)->icsk_ca_ops;
2641
2642         return ca_ops->min_cwnd ? ca_ops->min_cwnd(sk) : tcp_sk(sk)->snd_ssthresh;
2643 }
2644
2645 /* Decrease cwnd each second ack. */
2646 static void tcp_cwnd_down(struct sock *sk, int flag)
2647 {
2648         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2649         int decr = tp->snd_cwnd_cnt + 1;
2650
2651         if ((flag & (FLAG_ANY_PROGRESS | FLAG_DSACKING_ACK)) ||
2652             (tcp_is_reno(tp) && !(flag & FLAG_NOT_DUP))) {
2653                 tp->snd_cwnd_cnt = decr & 1;
2654                 decr >>= 1;
2655
2656                 if (decr && tp->snd_cwnd > tcp_cwnd_min(sk))
2657                         tp->snd_cwnd -= decr;
2658
2659                 tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd, tcp_packets_in_flight(tp) + 1);
2660                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2661         }
2662 }
2663
2664 /* Nothing was retransmitted or returned timestamp is less
2665  * than timestamp of the first retransmission.
2666  */
2667 static inline int tcp_packet_delayed(const struct tcp_sock *tp)
2668 {
2669         return !tp->retrans_stamp ||
2670                 (tp->rx_opt.saw_tstamp && tp->rx_opt.rcv_tsecr &&
2671                  before(tp->rx_opt.rcv_tsecr, tp->retrans_stamp));
2672 }
2673
2674 /* Undo procedures. */
2675
2676 #if FASTRETRANS_DEBUG > 1
2677 static void DBGUNDO(struct sock *sk, const char *msg)
2678 {
2679         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2680         struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
2681
2682         if (sk->sk_family == AF_INET) {
2683                 printk(KERN_DEBUG "Undo %s %pI4/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2684                        msg,
2685                        &inet->inet_daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2686                        tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2687                        tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2688                        tp->packets_out);
2689         }
2690 #if defined(CONFIG_IPV6) || defined(CONFIG_IPV6_MODULE)
2691         else if (sk->sk_family == AF_INET6) {
2692                 struct ipv6_pinfo *np = inet6_sk(sk);
2693                 printk(KERN_DEBUG "Undo %s %pI6/%u c%u l%u ss%u/%u p%u\n",
2694                        msg,
2695                        &np->daddr, ntohs(inet->inet_dport),
2696                        tp->snd_cwnd, tcp_left_out(tp),
2697                        tp->snd_ssthresh, tp->prior_ssthresh,
2698                        tp->packets_out);
2699         }
2700 #endif
2701 }
2702 #else
2703 #define DBGUNDO(x...) do { } while (0)
2704 #endif
2705
2706 static void tcp_undo_cwr(struct sock *sk, const bool undo_ssthresh)
2707 {
2708         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2709
2710         if (tp->prior_ssthresh) {
2711                 const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2712
2713                 if (icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd)
2714                         tp->snd_cwnd = icsk->icsk_ca_ops->undo_cwnd(sk);
2715                 else
2716                         tp->snd_cwnd = max(tp->snd_cwnd, tp->snd_ssthresh << 1);
2717
2718                 if (undo_ssthresh && tp->prior_ssthresh > tp->snd_ssthresh) {
2719                         tp->snd_ssthresh = tp->prior_ssthresh;
2720                         TCP_ECN_withdraw_cwr(tp);
2721                 }
2722         } else {
2723                 tp->snd_cwnd = max(tp->snd_cwnd, tp->snd_ssthresh);
2724         }
2725         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2726 }
2727
2728 static inline int tcp_may_undo(const struct tcp_sock *tp)
2729 {
2730         return tp->undo_marker && (!tp->undo_retrans || tcp_packet_delayed(tp));
2731 }
2732
2733 /* People celebrate: "We love our President!" */
2734 static int tcp_try_undo_recovery(struct sock *sk)
2735 {
2736         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2737
2738         if (tcp_may_undo(tp)) {
2739                 int mib_idx;
2740
2741                 /* Happy end! We did not retransmit anything
2742                  * or our original transmission succeeded.
2743                  */
2744                 DBGUNDO(sk, inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss ? "loss" : "retrans");
2745                 tcp_undo_cwr(sk, true);
2746                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_Loss)
2747                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO;
2748                 else
2749                         mib_idx = LINUX_MIB_TCPFULLUNDO;
2750
2751                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), mib_idx);
2752                 tp->undo_marker = 0;
2753         }
2754         if (tp->snd_una == tp->high_seq && tcp_is_reno(tp)) {
2755                 /* Hold old state until something *above* high_seq
2756                  * is ACKed. For Reno it is MUST to prevent false
2757                  * fast retransmits (RFC2582). SACK TCP is safe. */
2758                 tcp_moderate_cwnd(tp);
2759                 return 1;
2760         }
2761         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2762         return 0;
2763 }
2764
2765 /* Try to undo cwnd reduction, because D-SACKs acked all retransmitted data */
2766 static void tcp_try_undo_dsack(struct sock *sk)
2767 {
2768         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2769
2770         if (tp->undo_marker && !tp->undo_retrans) {
2771                 DBGUNDO(sk, "D-SACK");
2772                 tcp_undo_cwr(sk, true);
2773                 tp->undo_marker = 0;
2774                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPDSACKUNDO);
2775         }
2776 }
2777
2778 /* We can clear retrans_stamp when there are no retransmissions in the
2779  * window. It would seem that it is trivially available for us in
2780  * tp->retrans_out, however, that kind of assumptions doesn't consider
2781  * what will happen if errors occur when sending retransmission for the
2782  * second time. ...It could the that such segment has only
2783  * TCPCB_EVER_RETRANS set at the present time. It seems that checking
2784  * the head skb is enough except for some reneging corner cases that
2785  * are not worth the effort.
2786  *
2787  * Main reason for all this complexity is the fact that connection dying
2788  * time now depends on the validity of the retrans_stamp, in particular,
2789  * that successive retransmissions of a segment must not advance
2790  * retrans_stamp under any conditions.
2791  */
2792 static int tcp_any_retrans_done(const struct sock *sk)
2793 {
2794         const struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2795         struct sk_buff *skb;
2796
2797         if (tp->retrans_out)
2798                 return 1;
2799
2800         skb = tcp_write_queue_head(sk);
2801         if (unlikely(skb && TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_EVER_RETRANS))
2802                 return 1;
2803
2804         return 0;
2805 }
2806
2807 /* Undo during fast recovery after partial ACK. */
2808
2809 static int tcp_try_undo_partial(struct sock *sk, int acked)
2810 {
2811         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2812         /* Partial ACK arrived. Force Hoe's retransmit. */
2813         int failed = tcp_is_reno(tp) || (tcp_fackets_out(tp) > tp->reordering);
2814
2815         if (tcp_may_undo(tp)) {
2816                 /* Plain luck! Hole if filled with delayed
2817                  * packet, rather than with a retransmit.
2818                  */
2819                 if (!tcp_any_retrans_done(sk))
2820                         tp->retrans_stamp = 0;
2821
2822                 tcp_update_reordering(sk, tcp_fackets_out(tp) + acked, 1);
2823
2824                 DBGUNDO(sk, "Hoe");
2825                 tcp_undo_cwr(sk, false);
2826                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPPARTIALUNDO);
2827
2828                 /* So... Do not make Hoe's retransmit yet.
2829                  * If the first packet was delayed, the rest
2830                  * ones are most probably delayed as well.
2831                  */
2832                 failed = 0;
2833         }
2834         return failed;
2835 }
2836
2837 /* Undo during loss recovery after partial ACK. */
2838 static int tcp_try_undo_loss(struct sock *sk)
2839 {
2840         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2841
2842         if (tcp_may_undo(tp)) {
2843                 struct sk_buff *skb;
2844                 tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2845                         if (skb == tcp_send_head(sk))
2846                                 break;
2847                         TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_LOST;
2848                 }
2849
2850                 tcp_clear_all_retrans_hints(tp);
2851
2852                 DBGUNDO(sk, "partial loss");
2853                 tp->lost_out = 0;
2854                 tcp_undo_cwr(sk, true);
2855                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSSUNDO);
2856                 inet_csk(sk)->icsk_retransmits = 0;
2857                 tp->undo_marker = 0;
2858                 if (tcp_is_sack(tp))
2859                         tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Open);
2860                 return 1;
2861         }
2862         return 0;
2863 }
2864
2865 static inline void tcp_complete_cwr(struct sock *sk)
2866 {
2867         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2868
2869         /* Do not moderate cwnd if it's already undone in cwr or recovery. */
2870         if (tp->undo_marker) {
2871                 if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state == TCP_CA_CWR)
2872                         tp->snd_cwnd = min(tp->snd_cwnd, tp->snd_ssthresh);
2873                 else /* PRR */
2874                         tp->snd_cwnd = tp->snd_ssthresh;
2875                 tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2876         }
2877         tcp_ca_event(sk, CA_EVENT_COMPLETE_CWR);
2878 }
2879
2880 static void tcp_try_keep_open(struct sock *sk)
2881 {
2882         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2883         int state = TCP_CA_Open;
2884
2885         if (tcp_left_out(tp) || tcp_any_retrans_done(sk) || tp->undo_marker)
2886                 state = TCP_CA_Disorder;
2887
2888         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != state) {
2889                 tcp_set_ca_state(sk, state);
2890                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2891         }
2892 }
2893
2894 static void tcp_try_to_open(struct sock *sk, int flag)
2895 {
2896         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2897
2898         tcp_verify_left_out(tp);
2899
2900         if (!tp->frto_counter && !tcp_any_retrans_done(sk))
2901                 tp->retrans_stamp = 0;
2902
2903         if (flag & FLAG_ECE)
2904                 tcp_enter_cwr(sk, 1);
2905
2906         if (inet_csk(sk)->icsk_ca_state != TCP_CA_CWR) {
2907                 tcp_try_keep_open(sk);
2908                 tcp_moderate_cwnd(tp);
2909         } else {
2910                 tcp_cwnd_down(sk, flag);
2911         }
2912 }
2913
2914 static void tcp_mtup_probe_failed(struct sock *sk)
2915 {
2916         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2917
2918         icsk->icsk_mtup.search_high = icsk->icsk_mtup.probe_size - 1;
2919         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2920 }
2921
2922 static void tcp_mtup_probe_success(struct sock *sk)
2923 {
2924         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2925         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2926
2927         /* FIXME: breaks with very large cwnd */
2928         tp->prior_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2929         tp->snd_cwnd = tp->snd_cwnd *
2930                        tcp_mss_to_mtu(sk, tp->mss_cache) /
2931                        icsk->icsk_mtup.probe_size;
2932         tp->snd_cwnd_cnt = 0;
2933         tp->snd_cwnd_stamp = tcp_time_stamp;
2934         tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2935
2936         icsk->icsk_mtup.search_low = icsk->icsk_mtup.probe_size;
2937         icsk->icsk_mtup.probe_size = 0;
2938         tcp_sync_mss(sk, icsk->icsk_pmtu_cookie);
2939 }
2940
2941 /* Do a simple retransmit without using the backoff mechanisms in
2942  * tcp_timer. This is used for path mtu discovery.
2943  * The socket is already locked here.
2944  */
2945 void tcp_simple_retransmit(struct sock *sk)
2946 {
2947         const struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
2948         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
2949         struct sk_buff *skb;
2950         unsigned int mss = tcp_current_mss(sk);
2951         u32 prior_lost = tp->lost_out;
2952
2953         tcp_for_write_queue(skb, sk) {
2954                 if (skb == tcp_send_head(sk))
2955                         break;
2956                 if (tcp_skb_seglen(skb) > mss &&
2957                     !(TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_ACKED)) {
2958                         if (TCP_SKB_CB(skb)->sacked & TCPCB_SACKED_RETRANS) {
2959                                 TCP_SKB_CB(skb)->sacked &= ~TCPCB_SACKED_RETRANS;
2960                                 tp->retrans_out -= tcp_skb_pcount(skb);
2961                         }
2962                         tcp_skb_mark_lost_uncond_verify(tp, skb);
2963                 }
2964         }
2965
2966         tcp_clear_retrans_hints_partial(tp);
2967
2968         if (prior_lost == tp->lost_out)
2969                 return;
2970
2971         if (tcp_is_reno(tp))
2972                 tcp_limit_reno_sacked(tp);
2973
2974         tcp_verify_left_out(tp);
2975
2976         /* Don't muck with the congestion window here.
2977          * Reason is that we do not increase amount of _data_
2978          * in network, but units changed and effective
2979          * cwnd/ssthresh really reduced now.
2980          */
2981         if (icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Loss) {
2982                 tp->high_seq = tp->snd_nxt;
2983                 tp->snd_ssthresh = tcp_current_ssthresh(sk);
2984                 tp->prior_ssthresh = 0;
2985                 tp->undo_marker = 0;
2986                 tcp_set_ca_state(sk, TCP_CA_Loss);
2987         }
2988         tcp_xmit_retransmit_queue(sk);
2989 }
2990 EXPORT_SYMBOL(tcp_simple_retransmit);
2991
2992 /* This function implements the PRR algorithm, specifcally the PRR-SSRB
2993  * (proportional rate reduction with slow start reduction bound) as described in
2994  * http://www.ietf.org/id/draft-mathis-tcpm-proportional-rate-reduction-01.txt.
2995  * It computes the number of packets to send (sndcnt) based on packets newly
2996  * delivered:
2997  *   1) If the packets in flight is larger than ssthresh, PRR spreads the
2998  *      cwnd reductions across a full RTT.
2999  *   2) If packets in flight is lower than ssthresh (such as due to excess
3000  *      losses and/or application stalls), do not perform any further cwnd
3001  *      reductions, but instead slow start up to ssthresh.
3002  */
3003 static void tcp_update_cwnd_in_recovery(struct sock *sk, int newly_acked_sacked,
3004                                         int fast_rexmit, int flag)
3005 {
3006         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3007         int sndcnt = 0;
3008         int delta = tp->snd_ssthresh - tcp_packets_in_flight(tp);
3009
3010         if (tcp_packets_in_flight(tp) > tp->snd_ssthresh) {
3011                 u64 dividend = (u64)tp->snd_ssthresh * tp->prr_delivered +
3012                                tp->prior_cwnd - 1;
3013                 sndcnt = div_u64(dividend, tp->prior_cwnd) - tp->prr_out;
3014         } else {
3015                 sndcnt = min_t(int, delta,
3016                                max_t(int, tp->prr_delivered - tp->prr_out,
3017                                      newly_acked_sacked) + 1);
3018         }
3019
3020         sndcnt = max(sndcnt, (fast_rexmit ? 1 : 0));
3021         tp->snd_cwnd = tcp_packets_in_flight(tp) + sndcnt;
3022 }
3023
3024 /* Process an event, which can update packets-in-flight not trivially.
3025  * Main goal of this function is to calculate new estimate for left_out,
3026  * taking into account both packets sitting in receiver's buffer and
3027  * packets lost by network.
3028  *
3029  * Besides that it does CWND reduction, when packet loss is detected
3030  * and changes state of machine.
3031  *
3032  * It does _not_ decide what to send, it is made in function
3033  * tcp_xmit_retransmit_queue().
3034  */
3035 static void tcp_fastretrans_alert(struct sock *sk, int pkts_acked,
3036                                   int newly_acked_sacked, int flag)
3037 {
3038         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
3039         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
3040         int is_dupack = !(flag & (FLAG_SND_UNA_ADVANCED | FLAG_NOT_DUP));
3041         int do_lost = is_dupack || ((flag & FLAG_DATA_SACKED) &&
3042                                     (tcp_fackets_out(tp) > tp->reordering));
3043         int fast_rexmit = 0, mib_idx;
3044
3045         if (WARN_ON(!tp->packets_out && tp->sacked_out))
3046                 tp->sacked_out = 0;
3047         if (WARN_ON(!tp->sacked_out && tp->fackets_out))
3048                 tp->fackets_out = 0;
3049
3050         /* Now state machine starts.
3051          * A. ECE, hence prohibit cwnd undoing, the reduction is required. */
3052         if (flag & FLAG_ECE)
3053                 tp->prior_ssthresh = 0;
3054
3055         /* B. In all the states check for reneging SACKs. */
3056         if (tcp_check_sack_reneging(sk, flag))
3057                 return;
3058
3059         /* C. Process data loss notification, provided it is valid. */
3060         if (tcp_is_fack(tp) && (flag & FLAG_DATA_LOST) &&
3061             before(tp->snd_una, tp->high_seq) &&
3062             icsk->icsk_ca_state != TCP_CA_Open &&
3063             tp->fackets_out > tp->reordering) {
3064                 tcp_mark_head_lost(sk, tp->fackets_out - tp->reordering, 0);
3065                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_TCPLOSS);
3066         }
3067
3068         /* D. Check consistency of the current state. */
3069         tcp_verify_left_out(tp);
3070
3071         /* E. Check state exit conditions. State can be terminated