]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/netinet/tcp_var.h
This cleans up the timers code in TCP to start using the new
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / netinet / tcp_var.h
1 /*-
2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1993, 1994, 1995
3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
4  *
5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6  * modification, are permitted provided that the following conditions
7  * are met:
8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
13  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
14  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
15  *    without specific prior written permission.
16  *
17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
27  * SUCH DAMAGE.
28  *
29  *      @(#)tcp_var.h   8.4 (Berkeley) 5/24/95
30  * $FreeBSD$
31  */
32
33 #ifndef _NETINET_TCP_VAR_H_
34 #define _NETINET_TCP_VAR_H_
35
36 #include <netinet/tcp.h>
37 #include <netinet/tcp_fsm.h>
38
39 #ifdef _KERNEL
40 #include <net/vnet.h>
41 #include <sys/mbuf.h>
42
43 /*
44  * Kernel variables for tcp.
45  */
46 VNET_DECLARE(int, tcp_do_rfc1323);
47 #define V_tcp_do_rfc1323        VNET(tcp_do_rfc1323)
48
49 #endif /* _KERNEL */
50
51 /* TCP segment queue entry */
52 struct tseg_qent {
53         LIST_ENTRY(tseg_qent) tqe_q;
54         int     tqe_len;                /* TCP segment data length */
55         struct  tcphdr *tqe_th;         /* a pointer to tcp header */
56         struct  mbuf    *tqe_m;         /* mbuf contains packet */
57 };
58 LIST_HEAD(tsegqe_head, tseg_qent);
59
60 struct sackblk {
61         tcp_seq start;          /* start seq no. of sack block */
62         tcp_seq end;            /* end seq no. */
63 };
64
65 struct sackhole {
66         tcp_seq start;          /* start seq no. of hole */
67         tcp_seq end;            /* end seq no. */
68         tcp_seq rxmit;          /* next seq. no in hole to be retransmitted */
69         TAILQ_ENTRY(sackhole) scblink;  /* scoreboard linkage */
70 };
71
72 struct sackhint {
73         struct sackhole *nexthole;
74         int             sack_bytes_rexmit;
75         tcp_seq         last_sack_ack;  /* Most recent/largest sacked ack */
76
77         int             ispare;         /* explicit pad for 64bit alignment */
78         int             sacked_bytes;   /*
79                                          * Total sacked bytes reported by the
80                                          * receiver via sack option
81                                          */
82         uint32_t        _pad1[1];       /* TBD */
83         uint64_t        _pad[1];        /* TBD */
84 };
85
86 struct tcptemp {
87         u_char  tt_ipgen[40]; /* the size must be of max ip header, now IPv6 */
88         struct  tcphdr tt_t;
89 };
90
91 #define tcp6cb          tcpcb  /* for KAME src sync over BSD*'s */
92
93 /* 
94  * TODO: We yet need to brave plowing in
95  * to tcp_input() and the pru_usrreq() block.
96  * Right now these go to the old standards which
97  * are somewhat ok, but in the long term may
98  * need to be changed. If we do tackle tcp_input()
99  * then we need to get rid of the tcp_do_segment()
100  * function below.
101  */
102 /* Flags for tcp functions */
103 #define TCP_FUNC_BEING_REMOVED 0x01     /* Can no longer be referenced */
104 struct tcpcb;
105 struct inpcb;
106 struct sockopt;
107 struct socket;
108
109 /*
110  * If defining the optional tcp_timers, in the
111  * tfb_tcp_timer_stop call you must use the
112  * callout_async_drain() function with the
113  * tcp_timer_discard callback. You should check
114  * the return of callout_async_drain() and if 0
115  * increment tt_draincnt. Since the timer sub-system
116  * does not know your callbacks you must provide a
117  * stop_all function that loops through and calls
118  * tcp_timer_stop() with each of your defined timers.
119  */
120 struct tcp_function_block {
121         char tfb_tcp_block_name[TCP_FUNCTION_NAME_LEN_MAX];
122         int     (*tfb_tcp_output)(struct tcpcb *);
123         void    (*tfb_tcp_do_segment)(struct mbuf *, struct tcphdr *,
124                             struct socket *, struct tcpcb *,
125                             int, int, uint8_t,
126                             int);
127         int     (*tfb_tcp_ctloutput)(struct socket *so, struct sockopt *sopt,
128                             struct inpcb *inp, struct tcpcb *tp);
129         /* Optional memory allocation/free routine */
130         void    (*tfb_tcp_fb_init)(struct tcpcb *);
131         void    (*tfb_tcp_fb_fini)(struct tcpcb *);
132         /* Optional timers, must define all if you define one */
133         int     (*tfb_tcp_timer_stop_all)(struct tcpcb *);
134         void    (*tfb_tcp_timer_activate)(struct tcpcb *,
135                             uint32_t, u_int);
136         int     (*tfb_tcp_timer_active)(struct tcpcb *, uint32_t);
137         void    (*tfb_tcp_timer_stop)(struct tcpcb *, uint32_t);
138         volatile uint32_t tfb_refcnt;
139         uint32_t  tfb_flags;
140 };
141
142 struct tcp_function {
143         TAILQ_ENTRY(tcp_function) tf_next;
144         struct tcp_function_block *tf_fb;
145 };
146
147 TAILQ_HEAD(tcp_funchead, tcp_function);
148
149 /*
150  * Tcp control block, one per tcp; fields:
151  * Organized for 16 byte cacheline efficiency.
152  */
153 struct tcpcb {
154         struct  tsegqe_head t_segq;     /* segment reassembly queue */
155         void    *t_pspare[2];           /* new reassembly queue */
156         int     t_segqlen;              /* segment reassembly queue length */
157         int     t_dupacks;              /* consecutive dup acks recd */
158
159         struct tcp_timer *t_timers;     /* All the TCP timers in one struct */
160
161         struct  inpcb *t_inpcb;         /* back pointer to internet pcb */
162         int     t_state;                /* state of this connection */
163         u_int   t_flags;
164
165         struct  vnet *t_vnet;           /* back pointer to parent vnet */
166
167         tcp_seq snd_una;                /* sent but unacknowledged */
168         tcp_seq snd_max;                /* highest sequence number sent;
169                                          * used to recognize retransmits
170                                          */
171         tcp_seq snd_nxt;                /* send next */
172         tcp_seq snd_up;                 /* send urgent pointer */
173
174         tcp_seq snd_wl1;                /* window update seg seq number */
175         tcp_seq snd_wl2;                /* window update seg ack number */
176         tcp_seq iss;                    /* initial send sequence number */
177         tcp_seq irs;                    /* initial receive sequence number */
178
179         tcp_seq rcv_nxt;                /* receive next */
180         tcp_seq rcv_adv;                /* advertised window */
181         u_long  rcv_wnd;                /* receive window */
182         tcp_seq rcv_up;                 /* receive urgent pointer */
183
184         u_long  snd_wnd;                /* send window */
185         u_long  snd_cwnd;               /* congestion-controlled window */
186         u_long  snd_spare1;             /* unused */
187         u_long  snd_ssthresh;           /* snd_cwnd size threshold for
188                                          * for slow start exponential to
189                                          * linear switch
190                                          */
191         u_long  snd_spare2;             /* unused */
192         tcp_seq snd_recover;            /* for use in NewReno Fast Recovery */
193
194         u_int   t_rcvtime;              /* inactivity time */
195         u_int   t_starttime;            /* time connection was established */
196         u_int   t_rtttime;              /* RTT measurement start time */
197         tcp_seq t_rtseq;                /* sequence number being timed */
198
199         u_int   t_bw_spare1;            /* unused */
200         tcp_seq t_bw_spare2;            /* unused */
201
202         int     t_rxtcur;               /* current retransmit value (ticks) */
203         u_int   t_maxseg;               /* maximum segment size */
204         u_int   t_pmtud_saved_maxseg;   /* pre-blackhole MSS */
205         int     t_srtt;                 /* smoothed round-trip time */
206         int     t_rttvar;               /* variance in round-trip time */
207
208         int     t_rxtshift;             /* log(2) of rexmt exp. backoff */
209         u_int   t_rttmin;               /* minimum rtt allowed */
210         u_int   t_rttbest;              /* best rtt we've seen */
211         u_long  t_rttupdated;           /* number of times rtt sampled */
212         u_long  max_sndwnd;             /* largest window peer has offered */
213
214         int     t_softerror;            /* possible error not yet reported */
215 /* out-of-band data */
216         char    t_oobflags;             /* have some */
217         char    t_iobc;                 /* input character */
218 /* RFC 1323 variables */
219         u_char  snd_scale;              /* window scaling for send window */
220         u_char  rcv_scale;              /* window scaling for recv window */
221         u_char  request_r_scale;        /* pending window scaling */
222         u_int32_t  ts_recent;           /* timestamp echo data */
223         u_int   ts_recent_age;          /* when last updated */
224         u_int32_t  ts_offset;           /* our timestamp offset */
225
226         tcp_seq last_ack_sent;
227 /* experimental */
228         u_long  snd_cwnd_prev;          /* cwnd prior to retransmit */
229         u_long  snd_ssthresh_prev;      /* ssthresh prior to retransmit */
230         tcp_seq snd_recover_prev;       /* snd_recover prior to retransmit */
231         int     t_sndzerowin;           /* zero-window updates sent */
232         u_int   t_badrxtwin;            /* window for retransmit recovery */
233         u_char  snd_limited;            /* segments limited transmitted */
234 /* SACK related state */
235         int     snd_numholes;           /* number of holes seen by sender */
236         TAILQ_HEAD(sackhole_head, sackhole) snd_holes;
237                                         /* SACK scoreboard (sorted) */
238         tcp_seq snd_fack;               /* last seq number(+1) sack'd by rcv'r*/
239         int     rcv_numsacks;           /* # distinct sack blks present */
240         struct sackblk sackblks[MAX_SACK_BLKS]; /* seq nos. of sack blocks */
241         tcp_seq sack_newdata;           /* New data xmitted in this recovery
242                                            episode starts at this seq number */
243         struct sackhint sackhint;       /* SACK scoreboard hint */
244         int     t_rttlow;               /* smallest observerved RTT */
245         u_int32_t       rfbuf_ts;       /* recv buffer autoscaling timestamp */
246         int     rfbuf_cnt;              /* recv buffer autoscaling byte count */
247         struct toedev   *tod;           /* toedev handling this connection */
248         int     t_sndrexmitpack;        /* retransmit packets sent */
249         int     t_rcvoopack;            /* out-of-order packets received */
250         void    *t_toe;                 /* TOE pcb pointer */
251         int     t_bytes_acked;          /* # bytes acked during current RTT */
252         struct cc_algo  *cc_algo;       /* congestion control algorithm */
253         struct cc_var   *ccv;           /* congestion control specific vars */
254         struct osd      *osd;           /* storage for Khelp module data */
255
256         u_int   t_keepinit;             /* time to establish connection */
257         u_int   t_keepidle;             /* time before keepalive probes begin */
258         u_int   t_keepintvl;            /* interval between keepalives */
259         u_int   t_keepcnt;              /* number of keepalives before close */
260
261         u_int   t_tsomax;               /* TSO total burst length limit in bytes */
262         u_int   t_tsomaxsegcount;       /* TSO maximum segment count */
263         u_int   t_tsomaxsegsize;        /* TSO maximum segment size in bytes */
264         u_int   t_flags2;               /* More tcpcb flags storage */
265 #if defined(_KERNEL) && defined(TCP_RFC7413)
266         uint32_t t_ispare[6];           /* 5 UTO, 1 TBD */
267         uint64_t t_tfo_cookie;          /* TCP Fast Open cookie */
268 #else
269         uint32_t t_ispare[8];           /* 5 UTO, 3 TBD */
270 #endif
271         struct tcp_function_block *t_fb;/* TCP function call block */
272         void    *t_fb_ptr;              /* Pointer to t_fb specific data */
273 #if defined(_KERNEL) && defined(TCP_RFC7413)
274         unsigned int *t_tfo_pending;    /* TCP Fast Open pending counter */
275         void    *t_pspare2[1];          /* 1 TCP_SIGNATURE */
276 #else
277         void    *t_pspare2[2];          /* 1 TCP_SIGNATURE, 1 TBD */
278 #endif
279 #if defined(_KERNEL) && defined(TCPPCAP)
280         struct mbufq t_inpkts;          /* List of saved input packets. */
281         struct mbufq t_outpkts;         /* List of saved output packets. */
282 #ifdef _LP64
283         uint64_t _pad[0];               /* all used! */
284 #else
285         uint64_t _pad[2];               /* 2 are available */
286 #endif /* _LP64 */
287 #else
288         uint64_t _pad[6];
289 #endif /* defined(_KERNEL) && defined(TCPPCAP) */
290 };
291
292 /*
293  * Flags and utility macros for the t_flags field.
294  */
295 #define TF_ACKNOW       0x000001        /* ack peer immediately */
296 #define TF_DELACK       0x000002        /* ack, but try to delay it */
297 #define TF_NODELAY      0x000004        /* don't delay packets to coalesce */
298 #define TF_NOOPT        0x000008        /* don't use tcp options */
299 #define TF_SENTFIN      0x000010        /* have sent FIN */
300 #define TF_REQ_SCALE    0x000020        /* have/will request window scaling */
301 #define TF_RCVD_SCALE   0x000040        /* other side has requested scaling */
302 #define TF_REQ_TSTMP    0x000080        /* have/will request timestamps */
303 #define TF_RCVD_TSTMP   0x000100        /* a timestamp was received in SYN */
304 #define TF_SACK_PERMIT  0x000200        /* other side said I could SACK */
305 #define TF_NEEDSYN      0x000400        /* send SYN (implicit state) */
306 #define TF_NEEDFIN      0x000800        /* send FIN (implicit state) */
307 #define TF_NOPUSH       0x001000        /* don't push */
308 #define TF_PREVVALID    0x002000        /* saved values for bad rxmit valid */
309 #define TF_MORETOCOME   0x010000        /* More data to be appended to sock */
310 #define TF_LQ_OVERFLOW  0x020000        /* listen queue overflow */
311 #define TF_LASTIDLE     0x040000        /* connection was previously idle */
312 #define TF_RXWIN0SENT   0x080000        /* sent a receiver win 0 in response */
313 #define TF_FASTRECOVERY 0x100000        /* in NewReno Fast Recovery */
314 #define TF_WASFRECOVERY 0x200000        /* was in NewReno Fast Recovery */
315 #define TF_SIGNATURE    0x400000        /* require MD5 digests (RFC2385) */
316 #define TF_FORCEDATA    0x800000        /* force out a byte */
317 #define TF_TSO          0x1000000       /* TSO enabled on this connection */
318 #define TF_TOE          0x2000000       /* this connection is offloaded */
319 #define TF_ECN_PERMIT   0x4000000       /* connection ECN-ready */
320 #define TF_ECN_SND_CWR  0x8000000       /* ECN CWR in queue */
321 #define TF_ECN_SND_ECE  0x10000000      /* ECN ECE in queue */
322 #define TF_CONGRECOVERY 0x20000000      /* congestion recovery mode */
323 #define TF_WASCRECOVERY 0x40000000      /* was in congestion recovery */
324 #define TF_FASTOPEN     0x80000000      /* TCP Fast Open indication */
325
326 #define IN_FASTRECOVERY(t_flags)        (t_flags & TF_FASTRECOVERY)
327 #define ENTER_FASTRECOVERY(t_flags)     t_flags |= TF_FASTRECOVERY
328 #define EXIT_FASTRECOVERY(t_flags)      t_flags &= ~TF_FASTRECOVERY
329
330 #define IN_CONGRECOVERY(t_flags)        (t_flags & TF_CONGRECOVERY)
331 #define ENTER_CONGRECOVERY(t_flags)     t_flags |= TF_CONGRECOVERY
332 #define EXIT_CONGRECOVERY(t_flags)      t_flags &= ~TF_CONGRECOVERY
333
334 #define IN_RECOVERY(t_flags) (t_flags & (TF_CONGRECOVERY | TF_FASTRECOVERY))
335 #define ENTER_RECOVERY(t_flags) t_flags |= (TF_CONGRECOVERY | TF_FASTRECOVERY)
336 #define EXIT_RECOVERY(t_flags) t_flags &= ~(TF_CONGRECOVERY | TF_FASTRECOVERY)
337
338 #define BYTES_THIS_ACK(tp, th)  (th->th_ack - tp->snd_una)
339
340 /*
341  * Flags for the t_oobflags field.
342  */
343 #define TCPOOB_HAVEDATA 0x01
344 #define TCPOOB_HADDATA  0x02
345
346 #ifdef TCP_SIGNATURE
347 /*
348  * Defines which are needed by the xform_tcp module and tcp_[in|out]put
349  * for SADB verification and lookup.
350  */
351 #define TCP_SIGLEN      16      /* length of computed digest in bytes */
352 #define TCP_KEYLEN_MIN  1       /* minimum length of TCP-MD5 key */
353 #define TCP_KEYLEN_MAX  80      /* maximum length of TCP-MD5 key */
354 /*
355  * Only a single SA per host may be specified at this time. An SPI is
356  * needed in order for the KEY_ALLOCSA() lookup to work.
357  */
358 #define TCP_SIG_SPI     0x1000
359 #endif /* TCP_SIGNATURE */
360
361 /*
362  * Flags for PLPMTU handling, t_flags2
363  */
364 #define TF2_PLPMTU_BLACKHOLE    0x00000001 /* Possible PLPMTUD Black Hole. */
365 #define TF2_PLPMTU_PMTUD        0x00000002 /* Allowed to attempt PLPMTUD. */
366 #define TF2_PLPMTU_MAXSEGSNT    0x00000004 /* Last seg sent was full seg. */
367
368 /*
369  * Structure to hold TCP options that are only used during segment
370  * processing (in tcp_input), but not held in the tcpcb.
371  * It's basically used to reduce the number of parameters
372  * to tcp_dooptions and tcp_addoptions.
373  * The binary order of the to_flags is relevant for packing of the
374  * options in tcp_addoptions.
375  */
376 struct tcpopt {
377         u_int32_t       to_flags;       /* which options are present */
378 #define TOF_MSS         0x0001          /* maximum segment size */
379 #define TOF_SCALE       0x0002          /* window scaling */
380 #define TOF_SACKPERM    0x0004          /* SACK permitted */
381 #define TOF_TS          0x0010          /* timestamp */
382 #define TOF_SIGNATURE   0x0040          /* TCP-MD5 signature option (RFC2385) */
383 #define TOF_SACK        0x0080          /* Peer sent SACK option */
384 #define TOF_FASTOPEN    0x0100          /* TCP Fast Open (TFO) cookie */
385 #define TOF_MAXOPT      0x0200
386         u_int32_t       to_tsval;       /* new timestamp */
387         u_int32_t       to_tsecr;       /* reflected timestamp */
388         u_char          *to_sacks;      /* pointer to the first SACK blocks */
389         u_char          *to_signature;  /* pointer to the TCP-MD5 signature */
390         u_char          *to_tfo_cookie; /* pointer to the TFO cookie */
391         u_int16_t       to_mss;         /* maximum segment size */
392         u_int8_t        to_wscale;      /* window scaling */
393         u_int8_t        to_nsacks;      /* number of SACK blocks */
394         u_int8_t        to_tfo_len;     /* TFO cookie length */
395         u_int32_t       to_spare;       /* UTO */
396 };
397
398 /*
399  * Flags for tcp_dooptions.
400  */
401 #define TO_SYN          0x01            /* parse SYN-only options */
402
403 struct hc_metrics_lite {        /* must stay in sync with hc_metrics */
404         u_long  rmx_mtu;        /* MTU for this path */
405         u_long  rmx_ssthresh;   /* outbound gateway buffer limit */
406         u_long  rmx_rtt;        /* estimated round trip time */
407         u_long  rmx_rttvar;     /* estimated rtt variance */
408         u_long  rmx_cwnd;       /* congestion window */
409         u_long  rmx_sendpipe;   /* outbound delay-bandwidth product */
410         u_long  rmx_recvpipe;   /* inbound delay-bandwidth product */
411 };
412
413 /*
414  * Used by tcp_maxmtu() to communicate interface specific features
415  * and limits at the time of connection setup.
416  */
417 struct tcp_ifcap {
418         int     ifcap;
419         u_int   tsomax;
420         u_int   tsomaxsegcount;
421         u_int   tsomaxsegsize;
422 };
423
424 #ifndef _NETINET_IN_PCB_H_
425 struct in_conninfo;
426 #endif /* _NETINET_IN_PCB_H_ */
427
428 struct tcptw {
429         struct inpcb    *tw_inpcb;      /* XXX back pointer to internet pcb */
430         tcp_seq         snd_nxt;
431         tcp_seq         rcv_nxt;
432         tcp_seq         iss;
433         tcp_seq         irs;
434         u_short         last_win;       /* cached window value */
435         u_short         tw_so_options;  /* copy of so_options */
436         struct ucred    *tw_cred;       /* user credentials */
437         u_int32_t       t_recent;
438         u_int32_t       ts_offset;      /* our timestamp offset */
439         u_int           t_starttime;
440         int             tw_time;
441         TAILQ_ENTRY(tcptw) tw_2msl;
442         void            *tw_pspare;     /* TCP_SIGNATURE */
443         u_int           *tw_spare;      /* TCP_SIGNATURE */
444 };
445
446 #define intotcpcb(ip)   ((struct tcpcb *)(ip)->inp_ppcb)
447 #define intotw(ip)      ((struct tcptw *)(ip)->inp_ppcb)
448 #define sototcpcb(so)   (intotcpcb(sotoinpcb(so)))
449
450 /*
451  * The smoothed round-trip time and estimated variance
452  * are stored as fixed point numbers scaled by the values below.
453  * For convenience, these scales are also used in smoothing the average
454  * (smoothed = (1/scale)sample + ((scale-1)/scale)smoothed).
455  * With these scales, srtt has 3 bits to the right of the binary point,
456  * and thus an "ALPHA" of 0.875.  rttvar has 2 bits to the right of the
457  * binary point, and is smoothed with an ALPHA of 0.75.
458  */
459 #define TCP_RTT_SCALE           32      /* multiplier for srtt; 3 bits frac. */
460 #define TCP_RTT_SHIFT           5       /* shift for srtt; 3 bits frac. */
461 #define TCP_RTTVAR_SCALE        16      /* multiplier for rttvar; 2 bits */
462 #define TCP_RTTVAR_SHIFT        4       /* shift for rttvar; 2 bits */
463 #define TCP_DELTA_SHIFT         2       /* see tcp_input.c */
464
465 /*
466  * The initial retransmission should happen at rtt + 4 * rttvar.
467  * Because of the way we do the smoothing, srtt and rttvar
468  * will each average +1/2 tick of bias.  When we compute
469  * the retransmit timer, we want 1/2 tick of rounding and
470  * 1 extra tick because of +-1/2 tick uncertainty in the
471  * firing of the timer.  The bias will give us exactly the
472  * 1.5 tick we need.  But, because the bias is
473  * statistical, we have to test that we don't drop below
474  * the minimum feasible timer (which is 2 ticks).
475  * This version of the macro adapted from a paper by Lawrence
476  * Brakmo and Larry Peterson which outlines a problem caused
477  * by insufficient precision in the original implementation,
478  * which results in inappropriately large RTO values for very
479  * fast networks.
480  */
481 #define TCP_REXMTVAL(tp) \
482         max((tp)->t_rttmin, (((tp)->t_srtt >> (TCP_RTT_SHIFT - TCP_DELTA_SHIFT))  \
483           + (tp)->t_rttvar) >> TCP_DELTA_SHIFT)
484
485 /*
486  * TCP statistics.
487  * Many of these should be kept per connection,
488  * but that's inconvenient at the moment.
489  */
490 struct  tcpstat {
491         uint64_t tcps_connattempt;      /* connections initiated */
492         uint64_t tcps_accepts;          /* connections accepted */
493         uint64_t tcps_connects;         /* connections established */
494         uint64_t tcps_drops;            /* connections dropped */
495         uint64_t tcps_conndrops;        /* embryonic connections dropped */
496         uint64_t tcps_minmssdrops;      /* average minmss too low drops */
497         uint64_t tcps_closed;           /* conn. closed (includes drops) */
498         uint64_t tcps_segstimed;        /* segs where we tried to get rtt */
499         uint64_t tcps_rttupdated;       /* times we succeeded */
500         uint64_t tcps_delack;           /* delayed acks sent */
501         uint64_t tcps_timeoutdrop;      /* conn. dropped in rxmt timeout */
502         uint64_t tcps_rexmttimeo;       /* retransmit timeouts */
503         uint64_t tcps_persisttimeo;     /* persist timeouts */
504         uint64_t tcps_keeptimeo;        /* keepalive timeouts */
505         uint64_t tcps_keepprobe;        /* keepalive probes sent */
506         uint64_t tcps_keepdrops;        /* connections dropped in keepalive */
507
508         uint64_t tcps_sndtotal;         /* total packets sent */
509         uint64_t tcps_sndpack;          /* data packets sent */
510         uint64_t tcps_sndbyte;          /* data bytes sent */
511         uint64_t tcps_sndrexmitpack;    /* data packets retransmitted */
512         uint64_t tcps_sndrexmitbyte;    /* data bytes retransmitted */
513         uint64_t tcps_sndrexmitbad;     /* unnecessary packet retransmissions */
514         uint64_t tcps_sndacks;          /* ack-only packets sent */
515         uint64_t tcps_sndprobe;         /* window probes sent */
516         uint64_t tcps_sndurg;           /* packets sent with URG only */
517         uint64_t tcps_sndwinup;         /* window update-only packets sent */
518         uint64_t tcps_sndctrl;          /* control (SYN|FIN|RST) packets sent */
519
520         uint64_t tcps_rcvtotal;         /* total packets received */
521         uint64_t tcps_rcvpack;          /* packets received in sequence */
522         uint64_t tcps_rcvbyte;          /* bytes received in sequence */
523         uint64_t tcps_rcvbadsum;        /* packets received with ccksum errs */
524         uint64_t tcps_rcvbadoff;        /* packets received with bad offset */
525         uint64_t tcps_rcvreassfull;     /* packets dropped for no reass space */
526         uint64_t tcps_rcvshort;         /* packets received too short */
527         uint64_t tcps_rcvduppack;       /* duplicate-only packets received */
528         uint64_t tcps_rcvdupbyte;       /* duplicate-only bytes received */
529         uint64_t tcps_rcvpartduppack;   /* packets with some duplicate data */
530         uint64_t tcps_rcvpartdupbyte;   /* dup. bytes in part-dup. packets */
531         uint64_t tcps_rcvoopack;        /* out-of-order packets received */
532         uint64_t tcps_rcvoobyte;        /* out-of-order bytes received */
533         uint64_t tcps_rcvpackafterwin;  /* packets with data after window */
534         uint64_t tcps_rcvbyteafterwin;  /* bytes rcvd after window */
535         uint64_t tcps_rcvafterclose;    /* packets rcvd after "close" */
536         uint64_t tcps_rcvwinprobe;      /* rcvd window probe packets */
537         uint64_t tcps_rcvdupack;        /* rcvd duplicate acks */
538         uint64_t tcps_rcvacktoomuch;    /* rcvd acks for unsent data */
539         uint64_t tcps_rcvackpack;       /* rcvd ack packets */
540         uint64_t tcps_rcvackbyte;       /* bytes acked by rcvd acks */
541         uint64_t tcps_rcvwinupd;        /* rcvd window update packets */
542         uint64_t tcps_pawsdrop;         /* segments dropped due to PAWS */
543         uint64_t tcps_predack;          /* times hdr predict ok for acks */
544         uint64_t tcps_preddat;          /* times hdr predict ok for data pkts */
545         uint64_t tcps_pcbcachemiss;
546         uint64_t tcps_cachedrtt;        /* times cached RTT in route updated */
547         uint64_t tcps_cachedrttvar;     /* times cached rttvar updated */
548         uint64_t tcps_cachedssthresh;   /* times cached ssthresh updated */
549         uint64_t tcps_usedrtt;          /* times RTT initialized from route */
550         uint64_t tcps_usedrttvar;       /* times RTTVAR initialized from rt */
551         uint64_t tcps_usedssthresh;     /* times ssthresh initialized from rt*/
552         uint64_t tcps_persistdrop;      /* timeout in persist state */
553         uint64_t tcps_badsyn;           /* bogus SYN, e.g. premature ACK */
554         uint64_t tcps_mturesent;        /* resends due to MTU discovery */
555         uint64_t tcps_listendrop;       /* listen queue overflows */
556         uint64_t tcps_badrst;           /* ignored RSTs in the window */
557
558         uint64_t tcps_sc_added;         /* entry added to syncache */
559         uint64_t tcps_sc_retransmitted; /* syncache entry was retransmitted */
560         uint64_t tcps_sc_dupsyn;        /* duplicate SYN packet */
561         uint64_t tcps_sc_dropped;       /* could not reply to packet */
562         uint64_t tcps_sc_completed;     /* successful extraction of entry */
563         uint64_t tcps_sc_bucketoverflow;/* syncache per-bucket limit hit */
564         uint64_t tcps_sc_cacheoverflow; /* syncache cache limit hit */
565         uint64_t tcps_sc_reset;         /* RST removed entry from syncache */
566         uint64_t tcps_sc_stale;         /* timed out or listen socket gone */
567         uint64_t tcps_sc_aborted;       /* syncache entry aborted */
568         uint64_t tcps_sc_badack;        /* removed due to bad ACK */
569         uint64_t tcps_sc_unreach;       /* ICMP unreachable received */
570         uint64_t tcps_sc_zonefail;      /* zalloc() failed */
571         uint64_t tcps_sc_sendcookie;    /* SYN cookie sent */
572         uint64_t tcps_sc_recvcookie;    /* SYN cookie received */
573
574         uint64_t tcps_hc_added;         /* entry added to hostcache */
575         uint64_t tcps_hc_bucketoverflow;/* hostcache per bucket limit hit */
576
577         uint64_t tcps_finwait2_drops;    /* Drop FIN_WAIT_2 connection after time limit */
578
579         /* SACK related stats */
580         uint64_t tcps_sack_recovery_episode; /* SACK recovery episodes */
581         uint64_t tcps_sack_rexmits;         /* SACK rexmit segments   */
582         uint64_t tcps_sack_rexmit_bytes;    /* SACK rexmit bytes      */
583         uint64_t tcps_sack_rcv_blocks;      /* SACK blocks (options) received */
584         uint64_t tcps_sack_send_blocks;     /* SACK blocks (options) sent     */
585         uint64_t tcps_sack_sboverflow;      /* times scoreboard overflowed */
586         
587         /* ECN related stats */
588         uint64_t tcps_ecn_ce;           /* ECN Congestion Experienced */
589         uint64_t tcps_ecn_ect0;         /* ECN Capable Transport */
590         uint64_t tcps_ecn_ect1;         /* ECN Capable Transport */
591         uint64_t tcps_ecn_shs;          /* ECN successful handshakes */
592         uint64_t tcps_ecn_rcwnd;        /* # times ECN reduced the cwnd */
593
594         /* TCP_SIGNATURE related stats */
595         uint64_t tcps_sig_rcvgoodsig;   /* Total matching signature received */
596         uint64_t tcps_sig_rcvbadsig;    /* Total bad signature received */
597         uint64_t tcps_sig_err_buildsig; /* Mismatching signature received */
598         uint64_t tcps_sig_err_sigopt;   /* No signature expected by socket */
599         uint64_t tcps_sig_err_nosigopt; /* No signature provided by segment */
600
601         uint64_t _pad[12];              /* 6 UTO, 6 TBD */
602 };
603
604 #define tcps_rcvmemdrop tcps_rcvreassfull       /* compat */
605
606 #ifdef _KERNEL
607 #define TI_UNLOCKED     1
608 #define TI_RLOCKED      2
609 #include <sys/counter.h>
610
611 VNET_PCPUSTAT_DECLARE(struct tcpstat, tcpstat); /* tcp statistics */
612 /*
613  * In-kernel consumers can use these accessor macros directly to update
614  * stats.
615  */
616 #define TCPSTAT_ADD(name, val)  \
617     VNET_PCPUSTAT_ADD(struct tcpstat, tcpstat, name, (val))
618 #define TCPSTAT_INC(name)       TCPSTAT_ADD(name, 1)
619
620 /*
621  * Kernel module consumers must use this accessor macro.
622  */
623 void    kmod_tcpstat_inc(int statnum);
624 #define KMOD_TCPSTAT_INC(name)                                          \
625     kmod_tcpstat_inc(offsetof(struct tcpstat, name) / sizeof(uint64_t))
626
627 /*
628  * Running TCP connection count by state.
629  */
630 VNET_DECLARE(counter_u64_t, tcps_states[TCP_NSTATES]);
631 #define TCPSTATES_INC(state)    counter_u64_add(VNET(tcps_states)[state], 1)
632 #define TCPSTATES_DEC(state)    counter_u64_add(VNET(tcps_states)[state], -1)
633
634 /*
635  * TCP specific helper hook point identifiers.
636  */
637 #define HHOOK_TCP_EST_IN                0
638 #define HHOOK_TCP_EST_OUT               1
639 #define HHOOK_TCP_LAST                  HHOOK_TCP_EST_OUT
640
641 struct tcp_hhook_data {
642         struct tcpcb    *tp;
643         struct tcphdr   *th;
644         struct tcpopt   *to;
645         long            len;
646         int             tso;
647         tcp_seq         curack;
648 };
649 #endif
650
651 /*
652  * TCB structure exported to user-land via sysctl(3).
653  * Evil hack: declare only if in_pcb.h and sys/socketvar.h have been
654  * included.  Not all of our clients do.
655  */
656 #if defined(_NETINET_IN_PCB_H_) && defined(_SYS_SOCKETVAR_H_)
657 struct xtcp_timer {
658         int tt_rexmt;   /* retransmit timer */
659         int tt_persist; /* retransmit persistence */
660         int tt_keep;    /* keepalive */
661         int tt_2msl;    /* 2*msl TIME_WAIT timer */
662         int tt_delack;  /* delayed ACK timer */
663         int t_rcvtime;  /* Time since last packet received */
664 };
665 struct  xtcpcb {
666         size_t  xt_len;
667         struct  inpcb   xt_inp;
668         struct  tcpcb   xt_tp;
669         struct  xsocket xt_socket;
670         struct  xtcp_timer xt_timer;
671         u_quad_t        xt_alignment_hack;
672 };
673 #endif
674
675 /*
676  * Identifiers for TCP sysctl nodes
677  */
678 #define TCPCTL_DO_RFC1323       1       /* use RFC-1323 extensions */
679 #define TCPCTL_MSSDFLT          3       /* MSS default */
680 #define TCPCTL_STATS            4       /* statistics */
681 #define TCPCTL_RTTDFLT          5       /* default RTT estimate */
682 #define TCPCTL_KEEPIDLE         6       /* keepalive idle timer */
683 #define TCPCTL_KEEPINTVL        7       /* interval to send keepalives */
684 #define TCPCTL_SENDSPACE        8       /* send buffer space */
685 #define TCPCTL_RECVSPACE        9       /* receive buffer space */
686 #define TCPCTL_KEEPINIT         10      /* timeout for establishing syn */
687 #define TCPCTL_PCBLIST          11      /* list of all outstanding PCBs */
688 #define TCPCTL_DELACKTIME       12      /* time before sending delayed ACK */
689 #define TCPCTL_V6MSSDFLT        13      /* MSS default for IPv6 */
690 #define TCPCTL_SACK             14      /* Selective Acknowledgement,rfc 2018 */
691 #define TCPCTL_DROP             15      /* drop tcp connection */
692 #define TCPCTL_STATES           16      /* connection counts by TCP state */
693
694 #ifdef _KERNEL
695 #ifdef SYSCTL_DECL
696 SYSCTL_DECL(_net_inet_tcp);
697 SYSCTL_DECL(_net_inet_tcp_sack);
698 MALLOC_DECLARE(M_TCPLOG);
699 #endif
700
701 VNET_DECLARE(struct inpcbhead, tcb);            /* queue of active tcpcb's */
702 VNET_DECLARE(struct inpcbinfo, tcbinfo);
703 extern  int tcp_log_in_vain;
704 VNET_DECLARE(int, tcp_mssdflt); /* XXX */
705 VNET_DECLARE(int, tcp_minmss);
706 VNET_DECLARE(int, tcp_delack_enabled);
707 VNET_DECLARE(int, tcp_do_rfc3390);
708 VNET_DECLARE(int, tcp_initcwnd_segments);
709 VNET_DECLARE(int, tcp_sendspace);
710 VNET_DECLARE(int, tcp_recvspace);
711 VNET_DECLARE(int, path_mtu_discovery);
712 VNET_DECLARE(int, tcp_do_rfc3465);
713 VNET_DECLARE(int, tcp_abc_l_var);
714 #define V_tcb                   VNET(tcb)
715 #define V_tcbinfo               VNET(tcbinfo)
716 #define V_tcp_mssdflt           VNET(tcp_mssdflt)
717 #define V_tcp_minmss            VNET(tcp_minmss)
718 #define V_tcp_delack_enabled    VNET(tcp_delack_enabled)
719 #define V_tcp_do_rfc3390        VNET(tcp_do_rfc3390)
720 #define V_tcp_initcwnd_segments VNET(tcp_initcwnd_segments)
721 #define V_tcp_sendspace         VNET(tcp_sendspace)
722 #define V_tcp_recvspace         VNET(tcp_recvspace)
723 #define V_path_mtu_discovery    VNET(path_mtu_discovery)
724 #define V_tcp_do_rfc3465        VNET(tcp_do_rfc3465)
725 #define V_tcp_abc_l_var         VNET(tcp_abc_l_var)
726
727 VNET_DECLARE(int, tcp_do_sack);                 /* SACK enabled/disabled */
728 VNET_DECLARE(int, tcp_sc_rst_sock_fail);        /* RST on sock alloc failure */
729 #define V_tcp_do_sack           VNET(tcp_do_sack)
730 #define V_tcp_sc_rst_sock_fail  VNET(tcp_sc_rst_sock_fail)
731
732 VNET_DECLARE(int, tcp_do_ecn);                  /* TCP ECN enabled/disabled */
733 VNET_DECLARE(int, tcp_ecn_maxretries);
734 #define V_tcp_do_ecn            VNET(tcp_do_ecn)
735 #define V_tcp_ecn_maxretries    VNET(tcp_ecn_maxretries)
736
737 VNET_DECLARE(struct hhook_head *, tcp_hhh[HHOOK_TCP_LAST + 1]);
738 #define V_tcp_hhh               VNET(tcp_hhh)
739
740 VNET_DECLARE(int, tcp_do_rfc6675_pipe);
741 #define V_tcp_do_rfc6675_pipe   VNET(tcp_do_rfc6675_pipe)
742
743 int      tcp_addoptions(struct tcpopt *, u_char *);
744 int      tcp_ccalgounload(struct cc_algo *unload_algo);
745 struct tcpcb *
746          tcp_close(struct tcpcb *);
747 void     tcp_discardcb(struct tcpcb *);
748 void     tcp_twstart(struct tcpcb *);
749 void     tcp_twclose(struct tcptw *, int);
750 void     tcp_ctlinput(int, struct sockaddr *, void *);
751 int      tcp_ctloutput(struct socket *, struct sockopt *);
752 struct tcpcb *
753          tcp_drop(struct tcpcb *, int);
754 void     tcp_drain(void);
755 void     tcp_init(void);
756 #ifdef VIMAGE
757 void     tcp_destroy(void);
758 #endif
759 void     tcp_fini(void *);
760 char    *tcp_log_addrs(struct in_conninfo *, struct tcphdr *, void *,
761             const void *);
762 char    *tcp_log_vain(struct in_conninfo *, struct tcphdr *, void *,
763             const void *);
764 int      tcp_reass(struct tcpcb *, struct tcphdr *, int *, struct mbuf *);
765 void     tcp_reass_global_init(void);
766 void     tcp_reass_flush(struct tcpcb *);
767 void     tcp_dooptions(struct tcpopt *, u_char *, int, int);
768 void    tcp_dropwithreset(struct mbuf *, struct tcphdr *,
769                      struct tcpcb *, int, int);
770 void    tcp_pulloutofband(struct socket *,
771                      struct tcphdr *, struct mbuf *, int);
772 void    tcp_xmit_timer(struct tcpcb *, int);
773 void    tcp_newreno_partial_ack(struct tcpcb *, struct tcphdr *);
774 void    cc_ack_received(struct tcpcb *tp, struct tcphdr *th,
775                             uint16_t type);
776 void    cc_conn_init(struct tcpcb *tp);
777 void    cc_post_recovery(struct tcpcb *tp, struct tcphdr *th);
778 void    cc_cong_signal(struct tcpcb *tp, struct tcphdr *th, uint32_t type);
779 void    hhook_run_tcp_est_in(struct tcpcb *tp,
780                             struct tcphdr *th, struct tcpopt *to);
781
782 int      tcp_input(struct mbuf **, int *, int);
783 void     tcp_do_segment(struct mbuf *, struct tcphdr *,
784                         struct socket *, struct tcpcb *, int, int, uint8_t,
785                         int);
786
787 int register_tcp_functions(struct tcp_function_block *blk, int wait);
788 int deregister_tcp_functions(struct tcp_function_block *blk);
789 struct tcp_function_block *find_and_ref_tcp_functions(struct tcp_function_set *fs);
790 struct tcp_function_block *find_and_ref_tcp_fb(struct tcp_function_block *blk);
791 int tcp_default_ctloutput(struct socket *so, struct sockopt *sopt, struct inpcb *inp, struct tcpcb *tp);
792
793 u_long   tcp_maxmtu(struct in_conninfo *, struct tcp_ifcap *);
794 u_long   tcp_maxmtu6(struct in_conninfo *, struct tcp_ifcap *);
795 u_int    tcp_maxseg(const struct tcpcb *);
796 void     tcp_mss_update(struct tcpcb *, int, int, struct hc_metrics_lite *,
797             struct tcp_ifcap *);
798 void     tcp_mss(struct tcpcb *, int);
799 int      tcp_mssopt(struct in_conninfo *);
800 struct inpcb *
801          tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *, int);
802 struct tcpcb *
803          tcp_newtcpcb(struct inpcb *);
804 int      tcp_output(struct tcpcb *);
805 void     tcp_state_change(struct tcpcb *, int);
806 void     tcp_respond(struct tcpcb *, void *,
807             struct tcphdr *, struct mbuf *, tcp_seq, tcp_seq, int);
808 void     tcp_tw_init(void);
809 #ifdef VIMAGE
810 void     tcp_tw_destroy(void);
811 #endif
812 void     tcp_tw_zone_change(void);
813 int      tcp_twcheck(struct inpcb *, struct tcpopt *, struct tcphdr *,
814             struct mbuf *, int);
815 void     tcp_setpersist(struct tcpcb *);
816 #ifdef TCP_SIGNATURE
817 struct secasvar;
818 struct secasvar *tcp_get_sav(struct mbuf *, u_int);
819 int      tcp_signature_do_compute(struct mbuf *, int, int, u_char *,
820             struct secasvar *);
821 int      tcp_signature_compute(struct mbuf *, int, int, int, u_char *, u_int);
822 int      tcp_signature_verify(struct mbuf *, int, int, int, struct tcpopt *,
823             struct tcphdr *, u_int);
824 int     tcp_signature_check(struct mbuf *m, int off0, int tlen, int optlen,
825             struct tcpopt *to, struct tcphdr *th, u_int tcpbflag);
826 #endif
827 void     tcp_slowtimo(void);
828 struct tcptemp *
829          tcpip_maketemplate(struct inpcb *);
830 void     tcpip_fillheaders(struct inpcb *, void *, void *);
831 void     tcp_timer_activate(struct tcpcb *, uint32_t, u_int);
832 int      tcp_timer_active(struct tcpcb *, uint32_t);
833 void     tcp_timer_stop(struct tcpcb *, uint32_t);
834 void     tcp_trace(short, short, struct tcpcb *, void *, struct tcphdr *, int);
835 /*
836  * All tcp_hc_* functions are IPv4 and IPv6 (via in_conninfo)
837  */
838 void     tcp_hc_init(void);
839 #ifdef VIMAGE
840 void     tcp_hc_destroy(void);
841 #endif
842 void     tcp_hc_get(struct in_conninfo *, struct hc_metrics_lite *);
843 u_long   tcp_hc_getmtu(struct in_conninfo *);
844 void     tcp_hc_updatemtu(struct in_conninfo *, u_long);
845 void     tcp_hc_update(struct in_conninfo *, struct hc_metrics_lite *);
846
847 extern  struct pr_usrreqs tcp_usrreqs;
848 tcp_seq tcp_new_isn(struct tcpcb *);
849
850 int      tcp_sack_doack(struct tcpcb *, struct tcpopt *, tcp_seq);
851 void     tcp_update_sack_list(struct tcpcb *tp, tcp_seq rcv_laststart, tcp_seq rcv_lastend);
852 void     tcp_clean_sackreport(struct tcpcb *tp);
853 void     tcp_sack_adjust(struct tcpcb *tp);
854 struct sackhole *tcp_sack_output(struct tcpcb *tp, int *sack_bytes_rexmt);
855 void     tcp_sack_partialack(struct tcpcb *, struct tcphdr *);
856 void     tcp_free_sackholes(struct tcpcb *tp);
857 int      tcp_newreno(struct tcpcb *, struct tcphdr *);
858 u_long   tcp_seq_subtract(u_long, u_long );
859 int      tcp_compute_pipe(struct tcpcb *);
860
861 static inline void
862 tcp_fields_to_host(struct tcphdr *th)
863 {
864
865         th->th_seq = ntohl(th->th_seq);
866         th->th_ack = ntohl(th->th_ack);
867         th->th_win = ntohs(th->th_win);
868         th->th_urp = ntohs(th->th_urp);
869 }
870
871 #ifdef TCP_SIGNATURE
872 static inline void
873 tcp_fields_to_net(struct tcphdr *th)
874 {
875
876         th->th_seq = htonl(th->th_seq);
877         th->th_ack = htonl(th->th_ack);
878         th->th_win = htons(th->th_win);
879         th->th_urp = htons(th->th_urp);
880 }
881 #endif
882 #endif /* _KERNEL */
883
884 #endif /* _NETINET_TCP_VAR_H_ */