include/linux/tcp.h

   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  *              Definitions for the TCP protocol.
   7  *
   8  * Version:     @(#)tcp.h       1.0.2   04/28/93
   9  *
  10  * Author:      Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
  11  *
  12  *              This program is free software; you can redistribute it and/or
  13  *              modify it under the terms of the GNU General Public License
  14  *              as published by the Free Software Foundation; either version
  15  *              2 of the License, or (at your option) any later version.
  16  */
  17 #ifndef _LINUX_TCP_H
  18 #define _LINUX_TCP_H
  19
  20
  21 #include <linux/skbuff.h>
  22 #include <linux/dmaengine.h>
  23 #include <net/sock.h>
  24 #include <net/inet_connection_sock.h>
  25 #include <net/inet_timewait_sock.h>
  26 #include <uapi/linux/tcp.h>
  27
  28 static inline struct tcphdr *tcp_hdr(const struct sk_buff *skb)
  29 {
  30         return (struct tcphdr *)skb_transport_header(skb);
  31 }
  32
  33 static inline unsigned int tcp_hdrlen(const struct sk_buff *skb)
  34 {
  35         return tcp_hdr(skb)->doff * 4;
  36 }
  37
  38 static inline struct tcphdr *inner_tcp_hdr(const struct sk_buff *skb)
  39 {
  40         return (struct tcphdr *)skb_inner_transport_header(skb);
  41 }
  42
  43 static inline unsigned int inner_tcp_hdrlen(const struct sk_buff *skb)
  44 {
  45         return inner_tcp_hdr(skb)->doff * 4;
  46 }
  47
  48 static inline unsigned int tcp_optlen(const struct sk_buff *skb)
  49 {
  50         return (tcp_hdr(skb)->doff - 5) * 4;
  51 }
  52
  53 /* TCP Fast Open */
  54 #define TCP_FASTOPEN_COOKIE_MIN 4       /* Min Fast Open Cookie size in bytes */
  55 #define TCP_FASTOPEN_COOKIE_MAX 16      /* Max Fast Open Cookie size in bytes */
  56 #define TCP_FASTOPEN_COOKIE_SIZE 8      /* the size employed by this impl. */
  57
  58 /* TCP Fast Open Cookie as stored in memory */
  59 struct tcp_fastopen_cookie {
  60         s8      len;
  61         u8      val[TCP_FASTOPEN_COOKIE_MAX];
  62 };
  63
  64 /* This defines a selective acknowledgement block. */
  65 struct tcp_sack_block_wire {
  66         __be32  start_seq;
  67         __be32  end_seq;
  68 };
  69
  70 struct tcp_sack_block {
  71         u32     start_seq;
  72         u32     end_seq;
  73 };
  74
  75 /*These are used to set the sack_ok field in struct tcp_options_received */
  76 #define TCP_SACK_SEEN     (1 << 0)   /*1 = peer is SACK capable, */
  77 #define TCP_FACK_ENABLED  (1 << 1)   /*1 = FACK is enabled locally*/
  78 #define TCP_DSACK_SEEN    (1 << 2)   /*1 = DSACK was received from peer*/
  79
  80 struct tcp_options_received {
  81 /*      PAWS/RTTM data  */
  82         long    ts_recent_stamp;/* Time we stored ts_recent (for aging) */
  83         u32     ts_recent;      /* Time stamp to echo next              */
  84         u32     rcv_tsval;      /* Time stamp value                     */
  85         u32     rcv_tsecr;      /* Time stamp echo reply                */
  86         u16     saw_tstamp : 1, /* Saw TIMESTAMP on last packet         */
  87                 tstamp_ok : 1,  /* TIMESTAMP seen on SYN packet         */
  88                 dsack : 1,      /* D-SACK is scheduled                  */
  89                 wscale_ok : 1,  /* Wscale seen on SYN packet            */
  90                 sack_ok : 4,    /* SACK seen on SYN packet              */
  91                 snd_wscale : 4, /* Window scaling received from sender  */
  92                 rcv_wscale : 4; /* Window scaling to send to receiver   */
  93         u8      cookie_plus:6,  /* bytes in authenticator/cookie option */
  94                 cookie_out_never:1,
  95                 cookie_in_always:1;
  96         u8      num_sacks;      /* Number of SACK blocks                */
  97         u16     user_mss;       /* mss requested by user in ioctl       */
  98         u16     mss_clamp;      /* Maximal mss, negotiated at connection setup */
  99 };
 100
 101 static inline void tcp_clear_options(struct tcp_options_received *rx_opt)
 102 {
 103         rx_opt->tstamp_ok = rx_opt->sack_ok = 0;
 104         rx_opt->wscale_ok = rx_opt->snd_wscale = 0;
 105         rx_opt->cookie_plus = 0;
 106 }
 107
 108 /* This is the max number of SACKS that we'll generate and process. It's safe
 109  * to increase this, although since:
 110  *   size = TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED (4) + n * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK (8)
 111  * only four options will fit in a standard TCP header */
 112 #define TCP_NUM_SACKS 4
 113
 114 struct tcp_cookie_values;
 115 struct tcp_request_sock_ops;
 116
 117 struct tcp_request_sock {
 118         struct inet_request_sock        req;
 119 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
 120         /* Only used by TCP MD5 Signature so far. */
 121         const struct tcp_request_sock_ops *af_specific;
 122 #endif
 123         struct sock                     *listener; /* needed for TFO */
 124         u32                             rcv_isn;
 125         u32                             snt_isn;
 126         u32                             snt_synack; /* synack sent time */
 127         u32                             rcv_nxt; /* the ack # by SYNACK. For
 128                                                   * FastOpen it's the seq#
 129                                                   * after data-in-SYN.
 130                                                   */
 131 };
 132
 133 static inline struct tcp_request_sock *tcp_rsk(const struct request_sock *req)
 134 {
 135         return (struct tcp_request_sock *)req;
 136 }
 137
 138 struct tcp_sock {
 139         /* inet_connection_sock has to be the first member of tcp_sock */
 140         struct inet_connection_sock     inet_conn;
 141         u16     tcp_header_len; /* Bytes of tcp header to send          */
 142         u16     xmit_size_goal_segs; /* Goal for segmenting output packets */
 143
 144 /*
 145  *      Header prediction flags
 146  *      0x5?10 << 16 + snd_wnd in net byte order
 147  */
 148         __be32  pred_flags;
 149
 150 /*
 151  *      RFC793 variables by their proper names. This means you can
 152  *      read the code and the spec side by side (and laugh ...)
 153  *      See RFC793 and RFC1122. The RFC writes these in capitals.
 154  */
 155         u32     rcv_nxt;        /* What we want to receive next         */
 156         u32     copied_seq;     /* Head of yet unread data              */
 157         u32     rcv_wup;        /* rcv_nxt on last window update sent   */
 158         u32     snd_nxt;        /* Next sequence we send                */
 159
 160         u32     snd_una;        /* First byte we want an ack for        */
 161         u32     snd_sml;        /* Last byte of the most recently transmitted small packet */
 162         u32     rcv_tstamp;     /* timestamp of last received ACK (for keepalives) */
 163         u32     lsndtime;       /* timestamp of last sent data packet (for restart window) */
 164
 165         u32     tsoffset;       /* timestamp offset */
 166
 167         struct list_head tsq_node; /* anchor in tsq_tasklet.head list */
 168         unsigned long   tsq_flags;
 169
 170         /* Data for direct copy to user */
 171         struct {
 172                 struct sk_buff_head     prequeue;
 173                 struct task_struct      *task;
 174                 struct iovec            *iov;
 175                 int                     memory;
 176                 int                     len;
 177 #ifdef CONFIG_NET_DMA
 178                 /* members for async copy */
 179                 struct dma_chan         *dma_chan;
 180                 int                     wakeup;
 181                 struct dma_pinned_list  *pinned_list;
 182                 dma_cookie_t            dma_cookie;
 183 #endif
 184         } ucopy;
 185
 186         u32     snd_wl1;        /* Sequence for window update           */
 187         u32     snd_wnd;        /* The window we expect to receive      */
 188         u32     max_window;     /* Maximal window ever seen from peer   */
 189         u32     mss_cache;      /* Cached effective mss, not including SACKS */
 190
 191         u32     window_clamp;   /* Maximal window to advertise          */
 192         u32     rcv_ssthresh;   /* Current window clamp                 */
 193
 194         u32     frto_highmark;  /* snd_nxt when RTO occurred */
 195         u16     advmss;         /* Advertised MSS                       */
 196         u8      frto_counter;   /* Number of new acks after RTO */
 197         u8      nonagle     : 4,/* Disable Nagle algorithm?             */
 198                 thin_lto    : 1,/* Use linear timeouts for thin streams */
 199                 thin_dupack : 1,/* Fast retransmit on first dupack      */
 200                 repair      : 1,
 201                 unused      : 1;
 202         u8      repair_queue;
 203         u8      do_early_retrans:1,/* Enable RFC5827 early-retransmit  */
 204                 early_retrans_delayed:1, /* Delayed ER timer installed */
 205                 syn_data:1,     /* SYN includes data */
 206                 syn_fastopen:1, /* SYN includes Fast Open option */
 207                 syn_data_acked:1;/* data in SYN is acked by SYN-ACK */
 208
 209 /* RTT measurement */
 210         u32     srtt;           /* smoothed round trip time << 3        */
 211         u32     mdev;           /* medium deviation                     */
 212         u32     mdev_max;       /* maximal mdev for the last rtt period */
 213         u32     rttvar;         /* smoothed mdev_max                    */
 214         u32     rtt_seq;        /* sequence number to update rttvar     */
 215
 216         u32     packets_out;    /* Packets which are "in flight"        */
 217         u32     retrans_out;    /* Retransmitted packets out            */
 218
 219         u16     urg_data;       /* Saved octet of OOB data and control flags */
 220         u8      ecn_flags;      /* ECN status bits.                     */
 221         u8      reordering;     /* Packet reordering metric.            */
 222         u32     snd_up;         /* Urgent pointer               */
 223
 224         u8      keepalive_probes; /* num of allowed keep alive probes   */
 225 /*
 226  *      Options received (usually on last packet, some only on SYN packets).
 227  */
 228         struct tcp_options_received rx_opt;
 229
 230 /*
 231  *      Slow start and congestion control (see also Nagle, and Karn & Partridge)
 232  */
 233         u32     snd_ssthresh;   /* Slow start size threshold            */
 234         u32     snd_cwnd;       /* Sending congestion window            */
 235         u32     snd_cwnd_cnt;   /* Linear increase counter              */
 236         u32     snd_cwnd_clamp; /* Do not allow snd_cwnd to grow above this */
 237         u32     snd_cwnd_used;
 238         u32     snd_cwnd_stamp;
 239         u32     prior_cwnd;     /* Congestion window at start of Recovery. */
 240         u32     prr_delivered;  /* Number of newly delivered packets to
 241                                  * receiver in Recovery. */
 242         u32     prr_out;        /* Total number of pkts sent during Recovery. */
 243
 244         u32     rcv_wnd;        /* Current receiver window              */
 245         u32     write_seq;      /* Tail(+1) of data held in tcp send buffer */
 246         u32     pushed_seq;     /* Last pushed seq, required to talk to windows */
 247         u32     lost_out;       /* Lost packets                 */
 248         u32     sacked_out;     /* SACK'd packets                       */
 249         u32     fackets_out;    /* FACK'd packets                       */
 250         u32     tso_deferred;
 251
 252         /* from STCP, retrans queue hinting */
 253         struct sk_buff* lost_skb_hint;
 254         struct sk_buff *scoreboard_skb_hint;
 255         struct sk_buff *retransmit_skb_hint;
 256
 257         struct sk_buff_head     out_of_order_queue; /* Out of order segments go here */
 258
 259         /* SACKs data, these 2 need to be together (see tcp_options_write) */
 260         struct tcp_sack_block duplicate_sack[1]; /* D-SACK block */
 261         struct tcp_sack_block selective_acks[4]; /* The SACKS themselves*/
 262
 263         struct tcp_sack_block recv_sack_cache[4];
 264
 265         struct sk_buff *highest_sack;   /* skb just after the highest
 266                                          * skb with SACKed bit set
 267                                          * (validity guaranteed only if
 268                                          * sacked_out > 0)
 269                                          */
 270
 271         int     lost_cnt_hint;
 272         u32     retransmit_high;        /* L-bits may be on up to this seqno */
 273
 274         u32     lost_retrans_low;       /* Sent seq after any rxmit (lowest) */
 275
 276         u32     prior_ssthresh; /* ssthresh saved at recovery start     */
 277         u32     high_seq;       /* snd_nxt at onset of congestion       */
 278
 279         u32     retrans_stamp;  /* Timestamp of the last retransmit,
 280                                  * also used in SYN-SENT to remember stamp of
 281                                  * the first SYN. */
 282         u32     undo_marker;    /* tracking retrans started here. */
 283         int     undo_retrans;   /* number of undoable retransmissions. */
 284         u32     total_retrans;  /* Total retransmits for entire connection */
 285
 286         u32     urg_seq;        /* Seq of received urgent pointer */
 287         unsigned int            keepalive_time;   /* time before keep alive takes place */
 288         unsigned int            keepalive_intvl;  /* time interval between keep alive probes */
 289
 290         int                     linger2;
 291
 292 /* Receiver side RTT estimation */
 293         struct {
 294                 u32     rtt;
 295                 u32     seq;
 296                 u32     time;
 297         } rcv_rtt_est;
 298
 299 /* Receiver queue space */
 300         struct {
 301                 int     space;
 302                 u32     seq;
 303                 u32     time;
 304         } rcvq_space;
 305
 306 /* TCP-specific MTU probe information. */
 307         struct {
 308                 u32               probe_seq_start;
 309                 u32               probe_seq_end;
 310         } mtu_probe;
 311         u32     mtu_info; /* We received an ICMP_FRAG_NEEDED / ICMPV6_PKT_TOOBIG
 312                            * while socket was owned by user.
 313                            */
 314
 315 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
 316 /* TCP AF-Specific parts; only used by MD5 Signature support so far */
 317         const struct tcp_sock_af_ops    *af_specific;
 318
 319 /* TCP MD5 Signature Option information */
 320         struct tcp_md5sig_info  __rcu *md5sig_info;
 321 #endif
 322
 323         /* When the cookie options are generated and exchanged, then this
 324          * object holds a reference to them (cookie_values->kref).  Also
 325          * contains related tcp_cookie_transactions fields.
 326          */
 327         struct tcp_cookie_values  *cookie_values;
 328
 329 /* TCP fastopen related information */
 330         struct tcp_fastopen_request *fastopen_req;
 331         /* fastopen_rsk points to request_sock that resulted in this big
 332          * socket. Used to retransmit SYNACKs etc.
 333          */
 334         struct request_sock *fastopen_rsk;
 335 };
 336
 337 enum tsq_flags {
 338         TSQ_THROTTLED,
 339         TSQ_QUEUED,
 340         TCP_TSQ_DEFERRED,          /* tcp_tasklet_func() found socket was owned */
 341         TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED,  /* tcp_write_timer() found socket was owned */
 342         TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED, /* tcp_delack_timer() found socket was owned */
 343         TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED,  /* tcp_v{4|6}_err() could not call
 344                                     * tcp_v{4|6}_mtu_reduced()
 345                                     */
 346 };
 347
 348 static inline struct tcp_sock *tcp_sk(const struct sock *sk)
 349 {
 350         return (struct tcp_sock *)sk;
 351 }
 352
 353 struct tcp_timewait_sock {
 354         struct inet_timewait_sock tw_sk;
 355         u32                       tw_rcv_nxt;
 356         u32                       tw_snd_nxt;
 357         u32                       tw_rcv_wnd;
 358         u32                       tw_ts_offset;
 359         u32                       tw_ts_recent;
 360         long                      tw_ts_recent_stamp;
 361 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
 362         struct tcp_md5sig_key     *tw_md5_key;
 363 #endif
 364         /* Few sockets in timewait have cookies; in that case, then this
 365          * object holds a reference to them (tw_cookie_values->kref).
 366          */
 367         struct tcp_cookie_values  *tw_cookie_values;
 368 };
 369
 370 static inline struct tcp_timewait_sock *tcp_twsk(const struct sock *sk)
 371 {
 372         return (struct tcp_timewait_sock *)sk;
 373 }
 374
 375 static inline bool tcp_passive_fastopen(const struct sock *sk)
 376 {
 377         return (sk->sk_state == TCP_SYN_RECV &&
 378                 tcp_sk(sk)->fastopen_rsk != NULL);
 379 }
 380
 381 static inline bool fastopen_cookie_present(struct tcp_fastopen_cookie *foc)
 382 {
 383         return foc->len != -1;
 384 }
 385
 386 extern void tcp_sock_destruct(struct sock *sk);
 387
 388 static inline int fastopen_init_queue(struct sock *sk, int backlog)
 389 {
 390         struct request_sock_queue *queue =
 391             &inet_csk(sk)->icsk_accept_queue;
 392
 393         if (queue->fastopenq == NULL) {
 394                 queue->fastopenq = kzalloc(
 395                     sizeof(struct fastopen_queue),
 396                     sk->sk_allocation);
 397                 if (queue->fastopenq == NULL)
 398                         return -ENOMEM;
 399
 400                 sk->sk_destruct = tcp_sock_destruct;
 401                 spin_lock_init(&queue->fastopenq->lock);
 402         }
 403         queue->fastopenq->max_qlen = backlog;
 404         return 0;
 405 }
 406
 407 #endif  /* _LINUX_TCP_H */