18078e630a6325abdd9746a7c385ec8867bcbd15
[platform/kernel/linux-exynos.git] / Documentation / networking / rxrpc.txt
1                             ======================
2                             RxRPC NETWORK PROTOCOL
3                             ======================
4
5 The RxRPC protocol driver provides a reliable two-phase transport on top of UDP
6 that can be used to perform RxRPC remote operations.  This is done over sockets
7 of AF_RXRPC family, using sendmsg() and recvmsg() with control data to send and
8 receive data, aborts and errors.
9
10 Contents of this document:
11
12  (*) Overview.
13
14  (*) RxRPC protocol summary.
15
16  (*) AF_RXRPC driver model.
17
18  (*) Control messages.
19
20  (*) Socket options.
21
22  (*) Security.
23
24  (*) Example client usage.
25
26  (*) Example server usage.
27
28  (*) AF_RXRPC kernel interface.
29
30  (*) Configurable parameters.
31
32
33 ========
34 OVERVIEW
35 ========
36
37 RxRPC is a two-layer protocol.  There is a session layer which provides
38 reliable virtual connections using UDP over IPv4 (or IPv6) as the transport
39 layer, but implements a real network protocol; and there's the presentation
40 layer which renders structured data to binary blobs and back again using XDR
41 (as does SunRPC):
42
43                 +-------------+
44                 | Application |
45                 +-------------+
46                 |     XDR     |         Presentation
47                 +-------------+
48                 |    RxRPC    |         Session
49                 +-------------+
50                 |     UDP     |         Transport
51                 +-------------+
52
53
54 AF_RXRPC provides:
55
56  (1) Part of an RxRPC facility for both kernel and userspace applications by
57      making the session part of it a Linux network protocol (AF_RXRPC).
58
59  (2) A two-phase protocol.  The client transmits a blob (the request) and then
60      receives a blob (the reply), and the server receives the request and then
61      transmits the reply.
62
63  (3) Retention of the reusable bits of the transport system set up for one call
64      to speed up subsequent calls.
65
66  (4) A secure protocol, using the Linux kernel's key retention facility to
67      manage security on the client end.  The server end must of necessity be
68      more active in security negotiations.
69
70 AF_RXRPC does not provide XDR marshalling/presentation facilities.  That is
71 left to the application.  AF_RXRPC only deals in blobs.  Even the operation ID
72 is just the first four bytes of the request blob, and as such is beyond the
73 kernel's interest.
74
75
76 Sockets of AF_RXRPC family are:
77
78  (1) created as type SOCK_DGRAM;
79
80  (2) provided with a protocol of the type of underlying transport they're going
81      to use - currently only PF_INET is supported.
82
83
84 The Andrew File System (AFS) is an example of an application that uses this and
85 that has both kernel (filesystem) and userspace (utility) components.
86
87
88 ======================
89 RXRPC PROTOCOL SUMMARY
90 ======================
91
92 An overview of the RxRPC protocol:
93
94  (*) RxRPC sits on top of another networking protocol (UDP is the only option
95      currently), and uses this to provide network transport.  UDP ports, for
96      example, provide transport endpoints.
97
98  (*) RxRPC supports multiple virtual "connections" from any given transport
99      endpoint, thus allowing the endpoints to be shared, even to the same
100      remote endpoint.
101
102  (*) Each connection goes to a particular "service".  A connection may not go
103      to multiple services.  A service may be considered the RxRPC equivalent of
104      a port number.  AF_RXRPC permits multiple services to share an endpoint.
105
106  (*) Client-originating packets are marked, thus a transport endpoint can be
107      shared between client and server connections (connections have a
108      direction).
109
110  (*) Up to a billion connections may be supported concurrently between one
111      local transport endpoint and one service on one remote endpoint.  An RxRPC
112      connection is described by seven numbers:
113
114         Local address   }
115         Local port      } Transport (UDP) address
116         Remote address  }
117         Remote port     }
118         Direction
119         Connection ID
120         Service ID
121
122  (*) Each RxRPC operation is a "call".  A connection may make up to four
123      billion calls, but only up to four calls may be in progress on a
124      connection at any one time.
125
126  (*) Calls are two-phase and asymmetric: the client sends its request data,
127      which the service receives; then the service transmits the reply data
128      which the client receives.
129
130  (*) The data blobs are of indefinite size, the end of a phase is marked with a
131      flag in the packet.  The number of packets of data making up one blob may
132      not exceed 4 billion, however, as this would cause the sequence number to
133      wrap.
134
135  (*) The first four bytes of the request data are the service operation ID.
136
137  (*) Security is negotiated on a per-connection basis.  The connection is
138      initiated by the first data packet on it arriving.  If security is
139      requested, the server then issues a "challenge" and then the client
140      replies with a "response".  If the response is successful, the security is
141      set for the lifetime of that connection, and all subsequent calls made
142      upon it use that same security.  In the event that the server lets a
143      connection lapse before the client, the security will be renegotiated if
144      the client uses the connection again.
145
146  (*) Calls use ACK packets to handle reliability.  Data packets are also
147      explicitly sequenced per call.
148
149  (*) There are two types of positive acknowledgment: hard-ACKs and soft-ACKs.
150      A hard-ACK indicates to the far side that all the data received to a point
151      has been received and processed; a soft-ACK indicates that the data has
152      been received but may yet be discarded and re-requested.  The sender may
153      not discard any transmittable packets until they've been hard-ACK'd.
154
155  (*) Reception of a reply data packet implicitly hard-ACK's all the data
156      packets that make up the request.
157
158  (*) An call is complete when the request has been sent, the reply has been
159      received and the final hard-ACK on the last packet of the reply has
160      reached the server.
161
162  (*) An call may be aborted by either end at any time up to its completion.
163
164
165 =====================
166 AF_RXRPC DRIVER MODEL
167 =====================
168
169 About the AF_RXRPC driver:
170
171  (*) The AF_RXRPC protocol transparently uses internal sockets of the transport
172      protocol to represent transport endpoints.
173
174  (*) AF_RXRPC sockets map onto RxRPC connection bundles.  Actual RxRPC
175      connections are handled transparently.  One client socket may be used to
176      make multiple simultaneous calls to the same service.  One server socket
177      may handle calls from many clients.
178
179  (*) Additional parallel client connections will be initiated to support extra
180      concurrent calls, up to a tunable limit.
181
182  (*) Each connection is retained for a certain amount of time [tunable] after
183      the last call currently using it has completed in case a new call is made
184      that could reuse it.
185
186  (*) Each internal UDP socket is retained [tunable] for a certain amount of
187      time [tunable] after the last connection using it discarded, in case a new
188      connection is made that could use it.
189
190  (*) A client-side connection is only shared between calls if they have have
191      the same key struct describing their security (and assuming the calls
192      would otherwise share the connection).  Non-secured calls would also be
193      able to share connections with each other.
194
195  (*) A server-side connection is shared if the client says it is.
196
197  (*) ACK'ing is handled by the protocol driver automatically, including ping
198      replying.
199
200  (*) SO_KEEPALIVE automatically pings the other side to keep the connection
201      alive [TODO].
202
203  (*) If an ICMP error is received, all calls affected by that error will be
204      aborted with an appropriate network error passed through recvmsg().
205
206
207 Interaction with the user of the RxRPC socket:
208
209  (*) A socket is made into a server socket by binding an address with a
210      non-zero service ID.
211
212  (*) In the client, sending a request is achieved with one or more sendmsgs,
213      followed by the reply being received with one or more recvmsgs.
214
215  (*) The first sendmsg for a request to be sent from a client contains a tag to
216      be used in all other sendmsgs or recvmsgs associated with that call.  The
217      tag is carried in the control data.
218
219  (*) connect() is used to supply a default destination address for a client
220      socket.  This may be overridden by supplying an alternate address to the
221      first sendmsg() of a call (struct msghdr::msg_name).
222
223  (*) If connect() is called on an unbound client, a random local port will
224      bound before the operation takes place.
225
226  (*) A server socket may also be used to make client calls.  To do this, the
227      first sendmsg() of the call must specify the target address.  The server's
228      transport endpoint is used to send the packets.
229
230  (*) Once the application has received the last message associated with a call,
231      the tag is guaranteed not to be seen again, and so it can be used to pin
232      client resources.  A new call can then be initiated with the same tag
233      without fear of interference.
234
235  (*) In the server, a request is received with one or more recvmsgs, then the
236      the reply is transmitted with one or more sendmsgs, and then the final ACK
237      is received with a last recvmsg.
238
239  (*) When sending data for a call, sendmsg is given MSG_MORE if there's more
240      data to come on that call.
241
242  (*) When receiving data for a call, recvmsg flags MSG_MORE if there's more
243      data to come for that call.
244
245  (*) When receiving data or messages for a call, MSG_EOR is flagged by recvmsg
246      to indicate the terminal message for that call.
247
248  (*) A call may be aborted by adding an abort control message to the control
249      data.  Issuing an abort terminates the kernel's use of that call's tag.
250      Any messages waiting in the receive queue for that call will be discarded.
251
252  (*) Aborts, busy notifications and challenge packets are delivered by recvmsg,
253      and control data messages will be set to indicate the context.  Receiving
254      an abort or a busy message terminates the kernel's use of that call's tag.
255
256  (*) The control data part of the msghdr struct is used for a number of things:
257
258      (*) The tag of the intended or affected call.
259
260      (*) Sending or receiving errors, aborts and busy notifications.
261
262      (*) Notifications of incoming calls.
263
264      (*) Sending debug requests and receiving debug replies [TODO].
265
266  (*) When the kernel has received and set up an incoming call, it sends a
267      message to server application to let it know there's a new call awaiting
268      its acceptance [recvmsg reports a special control message].  The server
269      application then uses sendmsg to assign a tag to the new call.  Once that
270      is done, the first part of the request data will be delivered by recvmsg.
271
272  (*) The server application has to provide the server socket with a keyring of
273      secret keys corresponding to the security types it permits.  When a secure
274      connection is being set up, the kernel looks up the appropriate secret key
275      in the keyring and then sends a challenge packet to the client and
276      receives a response packet.  The kernel then checks the authorisation of
277      the packet and either aborts the connection or sets up the security.
278
279  (*) The name of the key a client will use to secure its communications is
280      nominated by a socket option.
281
282
283 Notes on recvmsg:
284
285  (*) If there's a sequence of data messages belonging to a particular call on
286      the receive queue, then recvmsg will keep working through them until:
287
288      (a) it meets the end of that call's received data,
289
290      (b) it meets a non-data message,
291
292      (c) it meets a message belonging to a different call, or
293
294      (d) it fills the user buffer.
295
296      If recvmsg is called in blocking mode, it will keep sleeping, awaiting the
297      reception of further data, until one of the above four conditions is met.
298
299  (2) MSG_PEEK operates similarly, but will return immediately if it has put any
300      data in the buffer rather than sleeping until it can fill the buffer.
301
302  (3) If a data message is only partially consumed in filling a user buffer,
303      then the remainder of that message will be left on the front of the queue
304      for the next taker.  MSG_TRUNC will never be flagged.
305
306  (4) If there is more data to be had on a call (it hasn't copied the last byte
307      of the last data message in that phase yet), then MSG_MORE will be
308      flagged.
309
310
311 ================
312 CONTROL MESSAGES
313 ================
314
315 AF_RXRPC makes use of control messages in sendmsg() and recvmsg() to multiplex
316 calls, to invoke certain actions and to report certain conditions.  These are:
317
318         MESSAGE ID              SRT DATA        MEANING
319         ======================= === =========== ===============================
320         RXRPC_USER_CALL_ID      sr- User ID     App's call specifier
321         RXRPC_ABORT             srt Abort code  Abort code to issue/received
322         RXRPC_ACK               -rt n/a         Final ACK received
323         RXRPC_NET_ERROR         -rt error num   Network error on call
324         RXRPC_BUSY              -rt n/a         Call rejected (server busy)
325         RXRPC_LOCAL_ERROR       -rt error num   Local error encountered
326         RXRPC_NEW_CALL          -r- n/a         New call received
327         RXRPC_ACCEPT            s-- n/a         Accept new call
328         RXRPC_EXCLUSIVE_CALL    s-- n/a         Make an exclusive client call
329         RXRPC_UPGRADE_SERVICE   s-- n/a         Client call can be upgraded
330
331         (SRT = usable in Sendmsg / delivered by Recvmsg / Terminal message)
332
333  (*) RXRPC_USER_CALL_ID
334
335      This is used to indicate the application's call ID.  It's an unsigned long
336      that the app specifies in the client by attaching it to the first data
337      message or in the server by passing it in association with an RXRPC_ACCEPT
338      message.  recvmsg() passes it in conjunction with all messages except
339      those of the RXRPC_NEW_CALL message.
340
341  (*) RXRPC_ABORT
342
343      This is can be used by an application to abort a call by passing it to
344      sendmsg, or it can be delivered by recvmsg to indicate a remote abort was
345      received.  Either way, it must be associated with an RXRPC_USER_CALL_ID to
346      specify the call affected.  If an abort is being sent, then error EBADSLT
347      will be returned if there is no call with that user ID.
348
349  (*) RXRPC_ACK
350
351      This is delivered to a server application to indicate that the final ACK
352      of a call was received from the client.  It will be associated with an
353      RXRPC_USER_CALL_ID to indicate the call that's now complete.
354
355  (*) RXRPC_NET_ERROR
356
357      This is delivered to an application to indicate that an ICMP error message
358      was encountered in the process of trying to talk to the peer.  An
359      errno-class integer value will be included in the control message data
360      indicating the problem, and an RXRPC_USER_CALL_ID will indicate the call
361      affected.
362
363  (*) RXRPC_BUSY
364
365      This is delivered to a client application to indicate that a call was
366      rejected by the server due to the server being busy.  It will be
367      associated with an RXRPC_USER_CALL_ID to indicate the rejected call.
368
369  (*) RXRPC_LOCAL_ERROR
370
371      This is delivered to an application to indicate that a local error was
372      encountered and that a call has been aborted because of it.  An
373      errno-class integer value will be included in the control message data
374      indicating the problem, and an RXRPC_USER_CALL_ID will indicate the call
375      affected.
376
377  (*) RXRPC_NEW_CALL
378
379      This is delivered to indicate to a server application that a new call has
380      arrived and is awaiting acceptance.  No user ID is associated with this,
381      as a user ID must subsequently be assigned by doing an RXRPC_ACCEPT.
382
383  (*) RXRPC_ACCEPT
384
385      This is used by a server application to attempt to accept a call and
386      assign it a user ID.  It should be associated with an RXRPC_USER_CALL_ID
387      to indicate the user ID to be assigned.  If there is no call to be
388      accepted (it may have timed out, been aborted, etc.), then sendmsg will
389      return error ENODATA.  If the user ID is already in use by another call,
390      then error EBADSLT will be returned.
391
392  (*) RXRPC_EXCLUSIVE_CALL
393
394      This is used to indicate that a client call should be made on a one-off
395      connection.  The connection is discarded once the call has terminated.
396
397  (*) RXRPC_UPGRADE_SERVICE
398
399      This is used to make a client call to probe if the specified service ID
400      may be upgraded by the server.  The caller must check msg_name returned to
401      recvmsg() for the service ID actually in use.  The operation probed must
402      be one that takes the same arguments in both services.
403
404      Once this has been used to establish the upgrade capability (or lack
405      thereof) of the server, the service ID returned should be used for all
406      future communication to that server and RXRPC_UPGRADE_SERVICE should no
407      longer be set.
408
409
410 ==============
411 SOCKET OPTIONS
412 ==============
413
414 AF_RXRPC sockets support a few socket options at the SOL_RXRPC level:
415
416  (*) RXRPC_SECURITY_KEY
417
418      This is used to specify the description of the key to be used.  The key is
419      extracted from the calling process's keyrings with request_key() and
420      should be of "rxrpc" type.
421
422      The optval pointer points to the description string, and optlen indicates
423      how long the string is, without the NUL terminator.
424
425  (*) RXRPC_SECURITY_KEYRING
426
427      Similar to above but specifies a keyring of server secret keys to use (key
428      type "keyring").  See the "Security" section.
429
430  (*) RXRPC_EXCLUSIVE_CONNECTION
431
432      This is used to request that new connections should be used for each call
433      made subsequently on this socket.  optval should be NULL and optlen 0.
434
435  (*) RXRPC_MIN_SECURITY_LEVEL
436
437      This is used to specify the minimum security level required for calls on
438      this socket.  optval must point to an int containing one of the following
439      values:
440
441      (a) RXRPC_SECURITY_PLAIN
442
443          Encrypted checksum only.
444
445      (b) RXRPC_SECURITY_AUTH
446
447          Encrypted checksum plus packet padded and first eight bytes of packet
448          encrypted - which includes the actual packet length.
449
450      (c) RXRPC_SECURITY_ENCRYPTED
451
452          Encrypted checksum plus entire packet padded and encrypted, including
453          actual packet length.
454
455  (*) RXRPC_UPGRADEABLE_SERVICE
456
457      This is used to indicate that a service socket with two bindings may
458      upgrade one bound service to the other if requested by the client.  optval
459      must point to an array of two unsigned short ints.  The first is the
460      service ID to upgrade from and the second the service ID to upgrade to.
461
462
463 ========
464 SECURITY
465 ========
466
467 Currently, only the kerberos 4 equivalent protocol has been implemented
468 (security index 2 - rxkad).  This requires the rxkad module to be loaded and,
469 on the client, tickets of the appropriate type to be obtained from the AFS
470 kaserver or the kerberos server and installed as "rxrpc" type keys.  This is
471 normally done using the klog program.  An example simple klog program can be
472 found at:
473
474         http://people.redhat.com/~dhowells/rxrpc/klog.c
475
476 The payload provided to add_key() on the client should be of the following
477 form:
478
479         struct rxrpc_key_sec2_v1 {
480                 uint16_t        security_index; /* 2 */
481                 uint16_t        ticket_length;  /* length of ticket[] */
482                 uint32_t        expiry;         /* time at which expires */
483                 uint8_t         kvno;           /* key version number */
484                 uint8_t         __pad[3];
485                 uint8_t         session_key[8]; /* DES session key */
486                 uint8_t         ticket[0];      /* the encrypted ticket */
487         };
488
489 Where the ticket blob is just appended to the above structure.
490
491
492 For the server, keys of type "rxrpc_s" must be made available to the server.
493 They have a description of "<serviceID>:<securityIndex>" (eg: "52:2" for an
494 rxkad key for the AFS VL service).  When such a key is created, it should be
495 given the server's secret key as the instantiation data (see the example
496 below).
497
498         add_key("rxrpc_s", "52:2", secret_key, 8, keyring);
499
500 A keyring is passed to the server socket by naming it in a sockopt.  The server
501 socket then looks the server secret keys up in this keyring when secure
502 incoming connections are made.  This can be seen in an example program that can
503 be found at:
504
505         http://people.redhat.com/~dhowells/rxrpc/listen.c
506
507
508 ====================
509 EXAMPLE CLIENT USAGE
510 ====================
511
512 A client would issue an operation by:
513
514  (1) An RxRPC socket is set up by:
515
516         client = socket(AF_RXRPC, SOCK_DGRAM, PF_INET);
517
518      Where the third parameter indicates the protocol family of the transport
519      socket used - usually IPv4 but it can also be IPv6 [TODO].
520
521  (2) A local address can optionally be bound:
522
523         struct sockaddr_rxrpc srx = {
524                 .srx_family     = AF_RXRPC,
525                 .srx_service    = 0,  /* we're a client */
526                 .transport_type = SOCK_DGRAM,   /* type of transport socket */
527                 .transport.sin_family   = AF_INET,
528                 .transport.sin_port     = htons(7000), /* AFS callback */
529                 .transport.sin_address  = 0,  /* all local interfaces */
530         };
531         bind(client, &srx, sizeof(srx));
532
533      This specifies the local UDP port to be used.  If not given, a random
534      non-privileged port will be used.  A UDP port may be shared between
535      several unrelated RxRPC sockets.  Security is handled on a basis of
536      per-RxRPC virtual connection.
537
538  (3) The security is set:
539
540         const char *key = "AFS:cambridge.redhat.com";
541         setsockopt(client, SOL_RXRPC, RXRPC_SECURITY_KEY, key, strlen(key));
542
543      This issues a request_key() to get the key representing the security
544      context.  The minimum security level can be set:
545
546         unsigned int sec = RXRPC_SECURITY_ENCRYPTED;
547         setsockopt(client, SOL_RXRPC, RXRPC_MIN_SECURITY_LEVEL,
548                    &sec, sizeof(sec));
549
550  (4) The server to be contacted can then be specified (alternatively this can
551      be done through sendmsg):
552
553         struct sockaddr_rxrpc srx = {
554                 .srx_family     = AF_RXRPC,
555                 .srx_service    = VL_SERVICE_ID,
556                 .transport_type = SOCK_DGRAM,   /* type of transport socket */
557                 .transport.sin_family   = AF_INET,
558                 .transport.sin_port     = htons(7005), /* AFS volume manager */
559                 .transport.sin_address  = ...,
560         };
561         connect(client, &srx, sizeof(srx));
562
563  (5) The request data should then be posted to the server socket using a series
564      of sendmsg() calls, each with the following control message attached:
565
566         RXRPC_USER_CALL_ID      - specifies the user ID for this call
567
568      MSG_MORE should be set in msghdr::msg_flags on all but the last part of
569      the request.  Multiple requests may be made simultaneously.
570
571      If a call is intended to go to a destination other than the default
572      specified through connect(), then msghdr::msg_name should be set on the
573      first request message of that call.
574
575  (6) The reply data will then be posted to the server socket for recvmsg() to
576      pick up.  MSG_MORE will be flagged by recvmsg() if there's more reply data
577      for a particular call to be read.  MSG_EOR will be set on the terminal
578      read for a call.
579
580      All data will be delivered with the following control message attached:
581
582         RXRPC_USER_CALL_ID      - specifies the user ID for this call
583
584      If an abort or error occurred, this will be returned in the control data
585      buffer instead, and MSG_EOR will be flagged to indicate the end of that
586      call.
587
588 A client may ask for a service ID it knows and ask that this be upgraded to a
589 better service if one is available by supplying RXRPC_UPGRADE_SERVICE on the
590 first sendmsg() of a call.  The client should then check srx_service in the
591 msg_name filled in by recvmsg() when collecting the result.  srx_service will
592 hold the same value as given to sendmsg() if the upgrade request was ignored by
593 the service - otherwise it will be altered to indicate the service ID the
594 server upgraded to.  Note that the upgraded service ID is chosen by the server.
595 The caller has to wait until it sees the service ID in the reply before sending
596 any more calls (further calls to the same destination will be blocked until the
597 probe is concluded).
598
599
600 ====================
601 EXAMPLE SERVER USAGE
602 ====================
603
604 A server would be set up to accept operations in the following manner:
605
606  (1) An RxRPC socket is created by:
607
608         server = socket(AF_RXRPC, SOCK_DGRAM, PF_INET);
609
610      Where the third parameter indicates the address type of the transport
611      socket used - usually IPv4.
612
613  (2) Security is set up if desired by giving the socket a keyring with server
614      secret keys in it:
615
616         keyring = add_key("keyring", "AFSkeys", NULL, 0,
617                           KEY_SPEC_PROCESS_KEYRING);
618
619         const char secret_key[8] = {
620                 0xa7, 0x83, 0x8a, 0xcb, 0xc7, 0x83, 0xec, 0x94 };
621         add_key("rxrpc_s", "52:2", secret_key, 8, keyring);
622
623         setsockopt(server, SOL_RXRPC, RXRPC_SECURITY_KEYRING, "AFSkeys", 7);
624
625      The keyring can be manipulated after it has been given to the socket. This
626      permits the server to add more keys, replace keys, etc. whilst it is live.
627
628  (3) A local address must then be bound:
629
630         struct sockaddr_rxrpc srx = {
631                 .srx_family     = AF_RXRPC,
632                 .srx_service    = VL_SERVICE_ID, /* RxRPC service ID */
633                 .transport_type = SOCK_DGRAM,   /* type of transport socket */
634                 .transport.sin_family   = AF_INET,
635                 .transport.sin_port     = htons(7000), /* AFS callback */
636                 .transport.sin_address  = 0,  /* all local interfaces */
637         };
638         bind(server, &srx, sizeof(srx));
639
640      More than one service ID may be bound to a socket, provided the transport
641      parameters are the same.  The limit is currently two.  To do this, bind()
642      should be called twice.
643
644  (4) If service upgrading is required, first two service IDs must have been
645      bound and then the following option must be set:
646
647         unsigned short service_ids[2] = { from_ID, to_ID };
648         setsockopt(server, SOL_RXRPC, RXRPC_UPGRADEABLE_SERVICE,
649                    service_ids, sizeof(service_ids));
650
651      This will automatically upgrade connections on service from_ID to service
652      to_ID if they request it.  This will be reflected in msg_name obtained
653      through recvmsg() when the request data is delivered to userspace.
654
655  (5) The server is then set to listen out for incoming calls:
656
657         listen(server, 100);
658
659  (6) The kernel notifies the server of pending incoming connections by sending
660      it a message for each.  This is received with recvmsg() on the server
661      socket.  It has no data, and has a single dataless control message
662      attached:
663
664         RXRPC_NEW_CALL
665
666      The address that can be passed back by recvmsg() at this point should be
667      ignored since the call for which the message was posted may have gone by
668      the time it is accepted - in which case the first call still on the queue
669      will be accepted.
670
671  (7) The server then accepts the new call by issuing a sendmsg() with two
672      pieces of control data and no actual data:
673
674         RXRPC_ACCEPT            - indicate connection acceptance
675         RXRPC_USER_CALL_ID      - specify user ID for this call
676
677  (8) The first request data packet will then be posted to the server socket for
678      recvmsg() to pick up.  At that point, the RxRPC address for the call can
679      be read from the address fields in the msghdr struct.
680
681      Subsequent request data will be posted to the server socket for recvmsg()
682      to collect as it arrives.  All but the last piece of the request data will
683      be delivered with MSG_MORE flagged.
684
685      All data will be delivered with the following control message attached:
686
687         RXRPC_USER_CALL_ID      - specifies the user ID for this call
688
689  (9) The reply data should then be posted to the server socket using a series
690      of sendmsg() calls, each with the following control messages attached:
691
692         RXRPC_USER_CALL_ID      - specifies the user ID for this call
693
694      MSG_MORE should be set in msghdr::msg_flags on all but the last message
695      for a particular call.
696
697 (10) The final ACK from the client will be posted for retrieval by recvmsg()
698      when it is received.  It will take the form of a dataless message with two
699      control messages attached:
700
701         RXRPC_USER_CALL_ID      - specifies the user ID for this call
702         RXRPC_ACK               - indicates final ACK (no data)
703
704      MSG_EOR will be flagged to indicate that this is the final message for
705      this call.
706
707 (11) Up to the point the final packet of reply data is sent, the call can be
708      aborted by calling sendmsg() with a dataless message with the following
709      control messages attached:
710
711         RXRPC_USER_CALL_ID      - specifies the user ID for this call
712         RXRPC_ABORT             - indicates abort code (4 byte data)
713
714      Any packets waiting in the socket's receive queue will be discarded if
715      this is issued.
716
717 Note that all the communications for a particular service take place through
718 the one server socket, using control messages on sendmsg() and recvmsg() to
719 determine the call affected.
720
721
722 =========================
723 AF_RXRPC KERNEL INTERFACE
724 =========================
725
726 The AF_RXRPC module also provides an interface for use by in-kernel utilities
727 such as the AFS filesystem.  This permits such a utility to:
728
729  (1) Use different keys directly on individual client calls on one socket
730      rather than having to open a whole slew of sockets, one for each key it
731      might want to use.
732
733  (2) Avoid having RxRPC call request_key() at the point of issue of a call or
734      opening of a socket.  Instead the utility is responsible for requesting a
735      key at the appropriate point.  AFS, for instance, would do this during VFS
736      operations such as open() or unlink().  The key is then handed through
737      when the call is initiated.
738
739  (3) Request the use of something other than GFP_KERNEL to allocate memory.
740
741  (4) Avoid the overhead of using the recvmsg() call.  RxRPC messages can be
742      intercepted before they get put into the socket Rx queue and the socket
743      buffers manipulated directly.
744
745 To use the RxRPC facility, a kernel utility must still open an AF_RXRPC socket,
746 bind an address as appropriate and listen if it's to be a server socket, but
747 then it passes this to the kernel interface functions.
748
749 The kernel interface functions are as follows:
750
751  (*) Begin a new client call.
752
753         struct rxrpc_call *
754         rxrpc_kernel_begin_call(struct socket *sock,
755                                 struct sockaddr_rxrpc *srx,
756                                 struct key *key,
757                                 unsigned long user_call_ID,
758                                 gfp_t gfp);
759
760      This allocates the infrastructure to make a new RxRPC call and assigns
761      call and connection numbers.  The call will be made on the UDP port that
762      the socket is bound to.  The call will go to the destination address of a
763      connected client socket unless an alternative is supplied (srx is
764      non-NULL).
765
766      If a key is supplied then this will be used to secure the call instead of
767      the key bound to the socket with the RXRPC_SECURITY_KEY sockopt.  Calls
768      secured in this way will still share connections if at all possible.
769
770      The user_call_ID is equivalent to that supplied to sendmsg() in the
771      control data buffer.  It is entirely feasible to use this to point to a
772      kernel data structure.
773
774      If this function is successful, an opaque reference to the RxRPC call is
775      returned.  The caller now holds a reference on this and it must be
776      properly ended.
777
778  (*) End a client call.
779
780         void rxrpc_kernel_end_call(struct socket *sock,
781                                    struct rxrpc_call *call);
782
783      This is used to end a previously begun call.  The user_call_ID is expunged
784      from AF_RXRPC's knowledge and will not be seen again in association with
785      the specified call.
786
787  (*) Send data through a call.
788
789         int rxrpc_kernel_send_data(struct socket *sock,
790                                    struct rxrpc_call *call,
791                                    struct msghdr *msg,
792                                    size_t len);
793
794      This is used to supply either the request part of a client call or the
795      reply part of a server call.  msg.msg_iovlen and msg.msg_iov specify the
796      data buffers to be used.  msg_iov may not be NULL and must point
797      exclusively to in-kernel virtual addresses.  msg.msg_flags may be given
798      MSG_MORE if there will be subsequent data sends for this call.
799
800      The msg must not specify a destination address, control data or any flags
801      other than MSG_MORE.  len is the total amount of data to transmit.
802
803  (*) Receive data from a call.
804
805         int rxrpc_kernel_recv_data(struct socket *sock,
806                                    struct rxrpc_call *call,
807                                    void *buf,
808                                    size_t size,
809                                    size_t *_offset,
810                                    bool want_more,
811                                    u32 *_abort)
812
813       This is used to receive data from either the reply part of a client call
814       or the request part of a service call.  buf and size specify how much
815       data is desired and where to store it.  *_offset is added on to buf and
816       subtracted from size internally; the amount copied into the buffer is
817       added to *_offset before returning.
818
819       want_more should be true if further data will be required after this is
820       satisfied and false if this is the last item of the receive phase.
821
822       There are three normal returns: 0 if the buffer was filled and want_more
823       was true; 1 if the buffer was filled, the last DATA packet has been
824       emptied and want_more was false; and -EAGAIN if the function needs to be
825       called again.
826
827       If the last DATA packet is processed but the buffer contains less than
828       the amount requested, EBADMSG is returned.  If want_more wasn't set, but
829       more data was available, EMSGSIZE is returned.
830
831       If a remote ABORT is detected, the abort code received will be stored in
832       *_abort and ECONNABORTED will be returned.
833
834  (*) Abort a call.
835
836         void rxrpc_kernel_abort_call(struct socket *sock,
837                                      struct rxrpc_call *call,
838                                      u32 abort_code);
839
840      This is used to abort a call if it's still in an abortable state.  The
841      abort code specified will be placed in the ABORT message sent.
842
843  (*) Intercept received RxRPC messages.
844
845         typedef void (*rxrpc_interceptor_t)(struct sock *sk,
846                                             unsigned long user_call_ID,
847                                             struct sk_buff *skb);
848
849         void
850         rxrpc_kernel_intercept_rx_messages(struct socket *sock,
851                                            rxrpc_interceptor_t interceptor);
852
853      This installs an interceptor function on the specified AF_RXRPC socket.
854      All messages that would otherwise wind up in the socket's Rx queue are
855      then diverted to this function.  Note that care must be taken to process
856      the messages in the right order to maintain DATA message sequentiality.
857
858      The interceptor function itself is provided with the address of the socket
859      and handling the incoming message, the ID assigned by the kernel utility
860      to the call and the socket buffer containing the message.
861
862      The skb->mark field indicates the type of message:
863
864         MARK                            MEANING
865         =============================== =======================================
866         RXRPC_SKB_MARK_DATA             Data message
867         RXRPC_SKB_MARK_FINAL_ACK        Final ACK received for an incoming call
868         RXRPC_SKB_MARK_BUSY             Client call rejected as server busy
869         RXRPC_SKB_MARK_REMOTE_ABORT     Call aborted by peer
870         RXRPC_SKB_MARK_NET_ERROR        Network error detected
871         RXRPC_SKB_MARK_LOCAL_ERROR      Local error encountered
872         RXRPC_SKB_MARK_NEW_CALL         New incoming call awaiting acceptance
873
874      The remote abort message can be probed with rxrpc_kernel_get_abort_code().
875      The two error messages can be probed with rxrpc_kernel_get_error_number().
876      A new call can be accepted with rxrpc_kernel_accept_call().
877
878      Data messages can have their contents extracted with the usual bunch of
879      socket buffer manipulation functions.  A data message can be determined to
880      be the last one in a sequence with rxrpc_kernel_is_data_last().  When a
881      data message has been used up, rxrpc_kernel_data_consumed() should be
882      called on it.
883
884      Messages should be handled to rxrpc_kernel_free_skb() to dispose of.  It
885      is possible to get extra refs on all types of message for later freeing,
886      but this may pin the state of a call until the message is finally freed.
887
888  (*) Accept an incoming call.
889
890         struct rxrpc_call *
891         rxrpc_kernel_accept_call(struct socket *sock,
892                                  unsigned long user_call_ID);
893
894      This is used to accept an incoming call and to assign it a call ID.  This
895      function is similar to rxrpc_kernel_begin_call() and calls accepted must
896      be ended in the same way.
897
898      If this function is successful, an opaque reference to the RxRPC call is
899      returned.  The caller now holds a reference on this and it must be
900      properly ended.
901
902  (*) Reject an incoming call.
903
904         int rxrpc_kernel_reject_call(struct socket *sock);
905
906      This is used to reject the first incoming call on the socket's queue with
907      a BUSY message.  -ENODATA is returned if there were no incoming calls.
908      Other errors may be returned if the call had been aborted (-ECONNABORTED)
909      or had timed out (-ETIME).
910
911  (*) Allocate a null key for doing anonymous security.
912
913         struct key *rxrpc_get_null_key(const char *keyname);
914
915      This is used to allocate a null RxRPC key that can be used to indicate
916      anonymous security for a particular domain.
917
918  (*) Get the peer address of a call.
919
920         void rxrpc_kernel_get_peer(struct socket *sock, struct rxrpc_call *call,
921                                    struct sockaddr_rxrpc *_srx);
922
923      This is used to find the remote peer address of a call.
924
925
926 =======================
927 CONFIGURABLE PARAMETERS
928 =======================
929
930 The RxRPC protocol driver has a number of configurable parameters that can be
931 adjusted through sysctls in /proc/net/rxrpc/:
932
933  (*) req_ack_delay
934
935      The amount of time in milliseconds after receiving a packet with the
936      request-ack flag set before we honour the flag and actually send the
937      requested ack.
938
939      Usually the other side won't stop sending packets until the advertised
940      reception window is full (to a maximum of 255 packets), so delaying the
941      ACK permits several packets to be ACK'd in one go.
942
943  (*) soft_ack_delay
944
945      The amount of time in milliseconds after receiving a new packet before we
946      generate a soft-ACK to tell the sender that it doesn't need to resend.
947
948  (*) idle_ack_delay
949
950      The amount of time in milliseconds after all the packets currently in the
951      received queue have been consumed before we generate a hard-ACK to tell
952      the sender it can free its buffers, assuming no other reason occurs that
953      we would send an ACK.
954
955  (*) resend_timeout
956
957      The amount of time in milliseconds after transmitting a packet before we
958      transmit it again, assuming no ACK is received from the receiver telling
959      us they got it.
960
961  (*) max_call_lifetime
962
963      The maximum amount of time in seconds that a call may be in progress
964      before we preemptively kill it.
965
966  (*) dead_call_expiry
967
968      The amount of time in seconds before we remove a dead call from the call
969      list.  Dead calls are kept around for a little while for the purpose of
970      repeating ACK and ABORT packets.
971
972  (*) connection_expiry
973
974      The amount of time in seconds after a connection was last used before we
975      remove it from the connection list.  Whilst a connection is in existence,
976      it serves as a placeholder for negotiated security; when it is deleted,
977      the security must be renegotiated.
978
979  (*) transport_expiry
980
981      The amount of time in seconds after a transport was last used before we
982      remove it from the transport list.  Whilst a transport is in existence, it
983      serves to anchor the peer data and keeps the connection ID counter.
984
985  (*) rxrpc_rx_window_size
986
987      The size of the receive window in packets.  This is the maximum number of
988      unconsumed received packets we're willing to hold in memory for any
989      particular call.
990
991  (*) rxrpc_rx_mtu
992
993      The maximum packet MTU size that we're willing to receive in bytes.  This
994      indicates to the peer whether we're willing to accept jumbo packets.
995
996  (*) rxrpc_rx_jumbo_max
997
998      The maximum number of packets that we're willing to accept in a jumbo
999      packet.  Non-terminal packets in a jumbo packet must contain a four byte
1000      header plus exactly 1412 bytes of data.  The terminal packet must contain
1001      a four byte header plus any amount of data.  In any event, a jumbo packet
1002      may not exceed rxrpc_rx_mtu in size.