]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/netinet/tcp_var.h
Merge from vendor branch importing dtc 1.4.3
[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  * 3. 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  * Adding a tfb_tcp_handoff_ok function allows the socket
120  * option to change stacks to query you even if the
121  * connection is in a later stage. You return 0 to
122  * say you can take over and run your stack, you return
123  * non-zero (an error number) to say no you can't.
124  * If the function is undefined you can only change
125  * in the early states (before connect or listen).
126  * tfb_tcp_fb_fini is changed to add a flag to tell
127  * the old stack if the tcb is being destroyed or
128  * not. A one in the flag means the TCB is being
129  * destroyed, a zero indicates its transitioning to
130  * another stack (via socket option).
131  */
132 struct tcp_function_block {
133         char tfb_tcp_block_name[TCP_FUNCTION_NAME_LEN_MAX];
134         int     (*tfb_tcp_output)(struct tcpcb *);
135         void    (*tfb_tcp_do_segment)(struct mbuf *, struct tcphdr *,
136                             struct socket *, struct tcpcb *,
137                             int, int, uint8_t,
138                             int);
139         int     (*tfb_tcp_ctloutput)(struct socket *so, struct sockopt *sopt,
140                             struct inpcb *inp, struct tcpcb *tp);
141         /* Optional memory allocation/free routine */
142         void    (*tfb_tcp_fb_init)(struct tcpcb *);
143         void    (*tfb_tcp_fb_fini)(struct tcpcb *, int);
144         /* Optional timers, must define all if you define one */
145         int     (*tfb_tcp_timer_stop_all)(struct tcpcb *);
146         void    (*tfb_tcp_timer_activate)(struct tcpcb *,
147                             uint32_t, u_int);
148         int     (*tfb_tcp_timer_active)(struct tcpcb *, uint32_t);
149         void    (*tfb_tcp_timer_stop)(struct tcpcb *, uint32_t);
150         void    (*tfb_tcp_rexmit_tmr)(struct tcpcb *);
151         int     (*tfb_tcp_handoff_ok)(struct tcpcb *);
152         volatile uint32_t tfb_refcnt;
153         uint32_t  tfb_flags;
154 };
155
156 struct tcp_function {
157         TAILQ_ENTRY(tcp_function) tf_next;
158         struct tcp_function_block *tf_fb;
159 };
160
161 TAILQ_HEAD(tcp_funchead, tcp_function);
162
163 /*
164  * Tcp control block, one per tcp; fields:
165  * Organized for 16 byte cacheline efficiency.
166  */
167 struct tcpcb {
168         struct  tsegqe_head t_segq;     /* segment reassembly queue */
169         void    *t_pspare[2];           /* new reassembly queue */
170         int     t_segqlen;              /* segment reassembly queue length */
171         int     t_dupacks;              /* consecutive dup acks recd */
172
173         struct tcp_timer *t_timers;     /* All the TCP timers in one struct */
174
175         struct  inpcb *t_inpcb;         /* back pointer to internet pcb */
176         int     t_state;                /* state of this connection */
177         u_int   t_flags;
178
179         struct  vnet *t_vnet;           /* back pointer to parent vnet */
180
181         tcp_seq snd_una;                /* sent but unacknowledged */
182         tcp_seq snd_max;                /* highest sequence number sent;
183                                          * used to recognize retransmits
184                                          */
185         tcp_seq snd_nxt;                /* send next */
186         tcp_seq snd_up;                 /* send urgent pointer */
187
188         tcp_seq snd_wl1;                /* window update seg seq number */
189         tcp_seq snd_wl2;                /* window update seg ack number */
190         tcp_seq iss;                    /* initial send sequence number */
191         tcp_seq irs;                    /* initial receive sequence number */
192
193         tcp_seq rcv_nxt;                /* receive next */
194         tcp_seq rcv_adv;                /* advertised window */
195         uint32_t  rcv_wnd;              /* receive window */
196         tcp_seq rcv_up;                 /* receive urgent pointer */
197
198         uint32_t  snd_wnd;              /* send window */
199         uint32_t  snd_cwnd;             /* congestion-controlled window */
200         u_long  snd_spare1;             /* unused */
201         uint32_t  snd_ssthresh;         /* snd_cwnd size threshold for
202                                          * for slow start exponential to
203                                          * linear switch
204                                          */
205         u_long  snd_spare2;             /* unused */
206         tcp_seq snd_recover;            /* for use in NewReno Fast Recovery */
207
208         u_int   t_rcvtime;              /* inactivity time */
209         u_int   t_starttime;            /* time connection was established */
210         u_int   t_rtttime;              /* RTT measurement start time */
211         tcp_seq t_rtseq;                /* sequence number being timed */
212
213         u_int   t_bw_spare1;            /* unused */
214         tcp_seq t_bw_spare2;            /* unused */
215
216         int     t_rxtcur;               /* current retransmit value (ticks) */
217         u_int   t_maxseg;               /* maximum segment size */
218         u_int   t_pmtud_saved_maxseg;   /* pre-blackhole MSS */
219         int     t_srtt;                 /* smoothed round-trip time */
220         int     t_rttvar;               /* variance in round-trip time */
221
222         int     t_rxtshift;             /* log(2) of rexmt exp. backoff */
223         u_int   t_rttmin;               /* minimum rtt allowed */
224         u_int   t_rttbest;              /* best rtt we've seen */
225         u_long  t_rttupdated;           /* number of times rtt sampled */
226         uint32_t  max_sndwnd;           /* largest window peer has offered */
227
228         int     t_softerror;            /* possible error not yet reported */
229 /* out-of-band data */
230         char    t_oobflags;             /* have some */
231         char    t_iobc;                 /* input character */
232 /* RFC 1323 variables */
233         u_char  snd_scale;              /* window scaling for send window */
234         u_char  rcv_scale;              /* window scaling for recv window */
235         u_char  request_r_scale;        /* pending window scaling */
236         u_int32_t  ts_recent;           /* timestamp echo data */
237         u_int   ts_recent_age;          /* when last updated */
238         u_int32_t  ts_offset;           /* our timestamp offset */
239
240         tcp_seq last_ack_sent;
241 /* experimental */
242         uint32_t  snd_cwnd_prev;        /* cwnd prior to retransmit */
243         uint32_t  snd_ssthresh_prev;    /* ssthresh prior to retransmit */
244         tcp_seq snd_recover_prev;       /* snd_recover prior to retransmit */
245         int     t_sndzerowin;           /* zero-window updates sent */
246         u_int   t_badrxtwin;            /* window for retransmit recovery */
247         u_char  snd_limited;            /* segments limited transmitted */
248 /* SACK related state */
249         int     snd_numholes;           /* number of holes seen by sender */
250         TAILQ_HEAD(sackhole_head, sackhole) snd_holes;
251                                         /* SACK scoreboard (sorted) */
252         tcp_seq snd_fack;               /* last seq number(+1) sack'd by rcv'r*/
253         int     rcv_numsacks;           /* # distinct sack blks present */
254         struct sackblk sackblks[MAX_SACK_BLKS]; /* seq nos. of sack blocks */
255         tcp_seq sack_newdata;           /* New data xmitted in this recovery
256                                            episode starts at this seq number */
257         struct sackhint sackhint;       /* SACK scoreboard hint */
258         int     t_rttlow;               /* smallest observerved RTT */
259         u_int32_t       rfbuf_ts;       /* recv buffer autoscaling timestamp */
260         int     rfbuf_cnt;              /* recv buffer autoscaling byte count */
261         struct toedev   *tod;           /* toedev handling this connection */
262         int     t_sndrexmitpack;        /* retransmit packets sent */
263         int     t_rcvoopack;            /* out-of-order packets received */
264         void    *t_toe;                 /* TOE pcb pointer */
265         int     t_bytes_acked;          /* # bytes acked during current RTT */
266         struct cc_algo  *cc_algo;       /* congestion control algorithm */
267         struct cc_var   *ccv;           /* congestion control specific vars */
268         struct osd      *osd;           /* storage for Khelp module data */
269
270         u_int   t_keepinit;             /* time to establish connection */
271         u_int   t_keepidle;             /* time before keepalive probes begin */
272         u_int   t_keepintvl;            /* interval between keepalives */
273         u_int   t_keepcnt;              /* number of keepalives before close */
274
275         u_int   t_tsomax;               /* TSO total burst length limit in bytes */
276         u_int   t_tsomaxsegcount;       /* TSO maximum segment count */
277         u_int   t_tsomaxsegsize;        /* TSO maximum segment size in bytes */
278         u_int   t_flags2;               /* More tcpcb flags storage */
279 #if defined(_KERNEL) && defined(TCP_RFC7413)
280         uint32_t t_ispare[6];           /* 5 UTO, 1 TBD */
281         uint64_t t_tfo_cookie;          /* TCP Fast Open cookie */
282 #else
283         uint32_t t_ispare[8];           /* 5 UTO, 3 TBD */
284 #endif
285         struct tcp_function_block *t_fb;/* TCP function call block */
286         void    *t_fb_ptr;              /* Pointer to t_fb specific data */
287 #if defined(_KERNEL) && defined(TCP_RFC7413)
288         unsigned int *t_tfo_pending;    /* TCP Fast Open pending counter */
289         void    *t_pspare2[1];          /* 1 TCP_SIGNATURE */
290 #else
291         void    *t_pspare2[2];          /* 1 TCP_SIGNATURE, 1 TBD */
292 #endif
293 #if defined(_KERNEL) && defined(TCPPCAP)
294         struct mbufq t_inpkts;          /* List of saved input packets. */
295         struct mbufq t_outpkts;         /* List of saved output packets. */
296 #ifdef _LP64
297         uint64_t _pad[0];               /* all used! */
298 #else
299         uint64_t _pad[2];               /* 2 are available */
300 #endif /* _LP64 */
301 #else
302         uint64_t _pad[6];
303 #endif /* defined(_KERNEL) && defined(TCPPCAP) */
304 };
305
306 /*
307  * Flags and utility macros for the t_flags field.
308  */
309 #define TF_ACKNOW       0x000001        /* ack peer immediately */
310 #define TF_DELACK       0x000002        /* ack, but try to delay it */
311 #define TF_NODELAY      0x000004        /* don't delay packets to coalesce */
312 #define TF_NOOPT        0x000008        /* don't use tcp options */
313 #define TF_SENTFIN      0x000010        /* have sent FIN */
314 #define TF_REQ_SCALE    0x000020        /* have/will request window scaling */
315 #define TF_RCVD_SCALE   0x000040        /* other side has requested scaling */
316 #define TF_REQ_TSTMP    0x000080        /* have/will request timestamps */
317 #define TF_RCVD_TSTMP   0x000100        /* a timestamp was received in SYN */
318 #define TF_SACK_PERMIT  0x000200        /* other side said I could SACK */
319 #define TF_NEEDSYN      0x000400        /* send SYN (implicit state) */
320 #define TF_NEEDFIN      0x000800        /* send FIN (implicit state) */
321 #define TF_NOPUSH       0x001000        /* don't push */
322 #define TF_PREVVALID    0x002000        /* saved values for bad rxmit valid */
323 #define TF_MORETOCOME   0x010000        /* More data to be appended to sock */
324 #define TF_LQ_OVERFLOW  0x020000        /* listen queue overflow */
325 #define TF_LASTIDLE     0x040000        /* connection was previously idle */
326 #define TF_RXWIN0SENT   0x080000        /* sent a receiver win 0 in response */
327 #define TF_FASTRECOVERY 0x100000        /* in NewReno Fast Recovery */
328 #define TF_WASFRECOVERY 0x200000        /* was in NewReno Fast Recovery */
329 #define TF_SIGNATURE    0x400000        /* require MD5 digests (RFC2385) */
330 #define TF_FORCEDATA    0x800000        /* force out a byte */
331 #define TF_TSO          0x1000000       /* TSO enabled on this connection */
332 #define TF_TOE          0x2000000       /* this connection is offloaded */
333 #define TF_ECN_PERMIT   0x4000000       /* connection ECN-ready */
334 #define TF_ECN_SND_CWR  0x8000000       /* ECN CWR in queue */
335 #define TF_ECN_SND_ECE  0x10000000      /* ECN ECE in queue */
336 #define TF_CONGRECOVERY 0x20000000      /* congestion recovery mode */
337 #define TF_WASCRECOVERY 0x40000000      /* was in congestion recovery */
338 #define TF_FASTOPEN     0x80000000      /* TCP Fast Open indication */
339
340 #define IN_FASTRECOVERY(t_flags)        (t_flags & TF_FASTRECOVERY)
341 #define ENTER_FASTRECOVERY(t_flags)     t_flags |= TF_FASTRECOVERY
342 #define EXIT_FASTRECOVERY(t_flags)      t_flags &= ~TF_FASTRECOVERY
343
344 #define IN_CONGRECOVERY(t_flags)        (t_flags & TF_CONGRECOVERY)
345 #define ENTER_CONGRECOVERY(t_flags)     t_flags |= TF_CONGRECOVERY
346 #define EXIT_CONGRECOVERY(t_flags)      t_flags &= ~TF_CONGRECOVERY
347
348 #define IN_RECOVERY(t_flags) (t_flags & (TF_CONGRECOVERY | TF_FASTRECOVERY))
349 #define ENTER_RECOVERY(t_flags) t_flags |= (TF_CONGRECOVERY | TF_FASTRECOVERY)
350 #define EXIT_RECOVERY(t_flags) t_flags &= ~(TF_CONGRECOVERY | TF_FASTRECOVERY)
351
352 #if defined(_KERNEL) && !defined(TCP_RFC7413)
353 #define IS_FASTOPEN(t_flags)            (false)
354 #else
355 #define IS_FASTOPEN(t_flags)            (t_flags & TF_FASTOPEN)
356 #endif
357
358 #define BYTES_THIS_ACK(tp, th)  (th->th_ack - tp->snd_una)
359
360 /*
361  * Flags for the t_oobflags field.
362  */
363 #define TCPOOB_HAVEDATA 0x01
364 #define TCPOOB_HADDATA  0x02
365
366 /*
367  * Flags for PLPMTU handling, t_flags2
368  */
369 #define TF2_PLPMTU_BLACKHOLE    0x00000001 /* Possible PLPMTUD Black Hole. */
370 #define TF2_PLPMTU_PMTUD        0x00000002 /* Allowed to attempt PLPMTUD. */
371 #define TF2_PLPMTU_MAXSEGSNT    0x00000004 /* Last seg sent was full seg. */
372
373 /*
374  * Structure to hold TCP options that are only used during segment
375  * processing (in tcp_input), but not held in the tcpcb.
376  * It's basically used to reduce the number of parameters
377  * to tcp_dooptions and tcp_addoptions.
378  * The binary order of the to_flags is relevant for packing of the
379  * options in tcp_addoptions.
380  */
381 struct tcpopt {
382         u_int32_t       to_flags;       /* which options are present */
383 #define TOF_MSS         0x0001          /* maximum segment size */
384 #define TOF_SCALE       0x0002          /* window scaling */
385 #define TOF_SACKPERM    0x0004          /* SACK permitted */
386 #define TOF_TS          0x0010          /* timestamp */
387 #define TOF_SIGNATURE   0x0040          /* TCP-MD5 signature option (RFC2385) */
388 #define TOF_SACK        0x0080          /* Peer sent SACK option */
389 #define TOF_FASTOPEN    0x0100          /* TCP Fast Open (TFO) cookie */
390 #define TOF_MAXOPT      0x0200
391         u_int32_t       to_tsval;       /* new timestamp */
392         u_int32_t       to_tsecr;       /* reflected timestamp */
393         u_char          *to_sacks;      /* pointer to the first SACK blocks */
394         u_char          *to_signature;  /* pointer to the TCP-MD5 signature */
395         u_char          *to_tfo_cookie; /* pointer to the TFO cookie */
396         u_int16_t       to_mss;         /* maximum segment size */
397         u_int8_t        to_wscale;      /* window scaling */
398         u_int8_t        to_nsacks;      /* number of SACK blocks */
399         u_int8_t        to_tfo_len;     /* TFO cookie length */
400         u_int32_t       to_spare;       /* UTO */
401 };
402
403 /*
404  * Flags for tcp_dooptions.
405  */
406 #define TO_SYN          0x01            /* parse SYN-only options */
407
408 struct hc_metrics_lite {        /* must stay in sync with hc_metrics */
409         uint32_t        rmx_mtu;        /* MTU for this path */
410         uint32_t        rmx_ssthresh;   /* outbound gateway buffer limit */
411         uint32_t        rmx_rtt;        /* estimated round trip time */
412         uint32_t        rmx_rttvar;     /* estimated rtt variance */
413         uint32_t        rmx_cwnd;       /* congestion window */
414         uint32_t        rmx_sendpipe;   /* outbound delay-bandwidth product */
415         uint32_t        rmx_recvpipe;   /* inbound delay-bandwidth product */
416 };
417
418 /*
419  * Used by tcp_maxmtu() to communicate interface specific features
420  * and limits at the time of connection setup.
421  */
422 struct tcp_ifcap {
423         int     ifcap;
424         u_int   tsomax;
425         u_int   tsomaxsegcount;
426         u_int   tsomaxsegsize;
427 };
428
429 #ifndef _NETINET_IN_PCB_H_
430 struct in_conninfo;
431 #endif /* _NETINET_IN_PCB_H_ */
432
433 struct tcptw {
434         struct inpcb    *tw_inpcb;      /* XXX back pointer to internet pcb */
435         tcp_seq         snd_nxt;
436         tcp_seq         rcv_nxt;
437         tcp_seq         iss;
438         tcp_seq         irs;
439         u_short         last_win;       /* cached window value */
440         short           tw_so_options;  /* copy of so_options */
441         struct ucred    *tw_cred;       /* user credentials */
442         u_int32_t       t_recent;
443         u_int32_t       ts_offset;      /* our timestamp offset */
444         u_int           t_starttime;
445         int             tw_time;
446         TAILQ_ENTRY(tcptw) tw_2msl;
447         void            *tw_pspare;     /* TCP_SIGNATURE */
448         u_int           *tw_spare;      /* TCP_SIGNATURE */
449 };
450
451 #define intotcpcb(ip)   ((struct tcpcb *)(ip)->inp_ppcb)
452 #define intotw(ip)      ((struct tcptw *)(ip)->inp_ppcb)
453 #define sototcpcb(so)   (intotcpcb(sotoinpcb(so)))
454
455 /*
456  * The smoothed round-trip time and estimated variance
457  * are stored as fixed point numbers scaled by the values below.
458  * For convenience, these scales are also used in smoothing the average
459  * (smoothed = (1/scale)sample + ((scale-1)/scale)smoothed).
460  * With these scales, srtt has 3 bits to the right of the binary point,
461  * and thus an "ALPHA" of 0.875.  rttvar has 2 bits to the right of the
462  * binary point, and is smoothed with an ALPHA of 0.75.
463  */
464 #define TCP_RTT_SCALE           32      /* multiplier for srtt; 3 bits frac. */
465 #define TCP_RTT_SHIFT           5       /* shift for srtt; 3 bits frac. */
466 #define TCP_RTTVAR_SCALE        16      /* multiplier for rttvar; 2 bits */
467 #define TCP_RTTVAR_SHIFT        4       /* shift for rttvar; 2 bits */
468 #define TCP_DELTA_SHIFT         2       /* see tcp_input.c */
469
470 /*
471  * The initial retransmission should happen at rtt + 4 * rttvar.
472  * Because of the way we do the smoothing, srtt and rttvar
473  * will each average +1/2 tick of bias.  When we compute
474  * the retransmit timer, we want 1/2 tick of rounding and
475  * 1 extra tick because of +-1/2 tick uncertainty in the
476  * firing of the timer.  The bias will give us exactly the
477  * 1.5 tick we need.  But, because the bias is
478  * statistical, we have to test that we don't drop below
479  * the minimum feasible timer (which is 2 ticks).
480  * This version of the macro adapted from a paper by Lawrence
481  * Brakmo and Larry Peterson which outlines a problem caused
482  * by insufficient precision in the original implementation,
483  * which results in inappropriately large RTO values for very
484  * fast networks.
485  */
486 #define TCP_REXMTVAL(tp) \
487         max((tp)->t_rttmin, (((tp)->t_srtt >> (TCP_RTT_SHIFT - TCP_DELTA_SHIFT))  \
488           + (tp)->t_rttvar) >> TCP_DELTA_SHIFT)
489
490 /*
491  * TCP statistics.
492  * Many of these should be kept per connection,
493  * but that's inconvenient at the moment.
494  */
495 struct  tcpstat {
496         uint64_t tcps_connattempt;      /* connections initiated */
497         uint64_t tcps_accepts;          /* connections accepted */
498         uint64_t tcps_connects;         /* connections established */
499         uint64_t tcps_drops;            /* connections dropped */
500         uint64_t tcps_conndrops;        /* embryonic connections dropped */
501         uint64_t tcps_minmssdrops;      /* average minmss too low drops */
502         uint64_t tcps_closed;           /* conn. closed (includes drops) */
503         uint64_t tcps_segstimed;        /* segs where we tried to get rtt */
504         uint64_t tcps_rttupdated;       /* times we succeeded */
505         uint64_t tcps_delack;           /* delayed acks sent */
506         uint64_t tcps_timeoutdrop;      /* conn. dropped in rxmt timeout */
507         uint64_t tcps_rexmttimeo;       /* retransmit timeouts */
508         uint64_t tcps_persisttimeo;     /* persist timeouts */
509         uint64_t tcps_keeptimeo;        /* keepalive timeouts */
510         uint64_t tcps_keepprobe;        /* keepalive probes sent */
511         uint64_t tcps_keepdrops;        /* connections dropped in keepalive */
512
513         uint64_t tcps_sndtotal;         /* total packets sent */
514         uint64_t tcps_sndpack;          /* data packets sent */
515         uint64_t tcps_sndbyte;          /* data bytes sent */
516         uint64_t tcps_sndrexmitpack;    /* data packets retransmitted */
517         uint64_t tcps_sndrexmitbyte;    /* data bytes retransmitted */
518         uint64_t tcps_sndrexmitbad;     /* unnecessary packet retransmissions */
519         uint64_t tcps_sndacks;          /* ack-only packets sent */
520         uint64_t tcps_sndprobe;         /* window probes sent */
521         uint64_t tcps_sndurg;           /* packets sent with URG only */
522         uint64_t tcps_sndwinup;         /* window update-only packets sent */
523         uint64_t tcps_sndctrl;          /* control (SYN|FIN|RST) packets sent */
524
525         uint64_t tcps_rcvtotal;         /* total packets received */
526         uint64_t tcps_rcvpack;          /* packets received in sequence */
527         uint64_t tcps_rcvbyte;          /* bytes received in sequence */
528         uint64_t tcps_rcvbadsum;        /* packets received with ccksum errs */
529         uint64_t tcps_rcvbadoff;        /* packets received with bad offset */
530         uint64_t tcps_rcvreassfull;     /* packets dropped for no reass space */
531         uint64_t tcps_rcvshort;         /* packets received too short */
532         uint64_t tcps_rcvduppack;       /* duplicate-only packets received */
533         uint64_t tcps_rcvdupbyte;       /* duplicate-only bytes received */
534         uint64_t tcps_rcvpartduppack;   /* packets with some duplicate data */
535         uint64_t tcps_rcvpartdupbyte;   /* dup. bytes in part-dup. packets */
536         uint64_t tcps_rcvoopack;        /* out-of-order packets received */
537         uint64_t tcps_rcvoobyte;        /* out-of-order bytes received */
538         uint64_t tcps_rcvpackafterwin;  /* packets with data after window */
539         uint64_t tcps_rcvbyteafterwin;  /* bytes rcvd after window */
540         uint64_t tcps_rcvafterclose;    /* packets rcvd after "close" */
541         uint64_t tcps_rcvwinprobe;      /* rcvd window probe packets */
542         uint64_t tcps_rcvdupack;        /* rcvd duplicate acks */
543         uint64_t tcps_rcvacktoomuch;    /* rcvd acks for unsent data */
544         uint64_t tcps_rcvackpack;       /* rcvd ack packets */
545         uint64_t tcps_rcvackbyte;       /* bytes acked by rcvd acks */
546         uint64_t tcps_rcvwinupd;        /* rcvd window update packets */
547         uint64_t tcps_pawsdrop;         /* segments dropped due to PAWS */
548         uint64_t tcps_predack;          /* times hdr predict ok for acks */
549         uint64_t tcps_preddat;          /* times hdr predict ok for data pkts */
550         uint64_t tcps_pcbcachemiss;
551         uint64_t tcps_cachedrtt;        /* times cached RTT in route updated */
552         uint64_t tcps_cachedrttvar;     /* times cached rttvar updated */
553         uint64_t tcps_cachedssthresh;   /* times cached ssthresh updated */
554         uint64_t tcps_usedrtt;          /* times RTT initialized from route */
555         uint64_t tcps_usedrttvar;       /* times RTTVAR initialized from rt */
556         uint64_t tcps_usedssthresh;     /* times ssthresh initialized from rt*/
557         uint64_t tcps_persistdrop;      /* timeout in persist state */
558         uint64_t tcps_badsyn;           /* bogus SYN, e.g. premature ACK */
559         uint64_t tcps_mturesent;        /* resends due to MTU discovery */
560         uint64_t tcps_listendrop;       /* listen queue overflows */
561         uint64_t tcps_badrst;           /* ignored RSTs in the window */
562
563         uint64_t tcps_sc_added;         /* entry added to syncache */
564         uint64_t tcps_sc_retransmitted; /* syncache entry was retransmitted */
565         uint64_t tcps_sc_dupsyn;        /* duplicate SYN packet */
566         uint64_t tcps_sc_dropped;       /* could not reply to packet */
567         uint64_t tcps_sc_completed;     /* successful extraction of entry */
568         uint64_t tcps_sc_bucketoverflow;/* syncache per-bucket limit hit */
569         uint64_t tcps_sc_cacheoverflow; /* syncache cache limit hit */
570         uint64_t tcps_sc_reset;         /* RST removed entry from syncache */
571         uint64_t tcps_sc_stale;         /* timed out or listen socket gone */
572         uint64_t tcps_sc_aborted;       /* syncache entry aborted */
573         uint64_t tcps_sc_badack;        /* removed due to bad ACK */
574         uint64_t tcps_sc_unreach;       /* ICMP unreachable received */
575         uint64_t tcps_sc_zonefail;      /* zalloc() failed */
576         uint64_t tcps_sc_sendcookie;    /* SYN cookie sent */
577         uint64_t tcps_sc_recvcookie;    /* SYN cookie received */
578
579         uint64_t tcps_hc_added;         /* entry added to hostcache */
580         uint64_t tcps_hc_bucketoverflow;/* hostcache per bucket limit hit */
581
582         uint64_t tcps_finwait2_drops;    /* Drop FIN_WAIT_2 connection after time limit */
583
584         /* SACK related stats */
585         uint64_t tcps_sack_recovery_episode; /* SACK recovery episodes */
586         uint64_t tcps_sack_rexmits;         /* SACK rexmit segments   */
587         uint64_t tcps_sack_rexmit_bytes;    /* SACK rexmit bytes      */
588         uint64_t tcps_sack_rcv_blocks;      /* SACK blocks (options) received */
589         uint64_t tcps_sack_send_blocks;     /* SACK blocks (options) sent     */
590         uint64_t tcps_sack_sboverflow;      /* times scoreboard overflowed */
591         
592         /* ECN related stats */
593         uint64_t tcps_ecn_ce;           /* ECN Congestion Experienced */
594         uint64_t tcps_ecn_ect0;         /* ECN Capable Transport */
595         uint64_t tcps_ecn_ect1;         /* ECN Capable Transport */
596         uint64_t tcps_ecn_shs;          /* ECN successful handshakes */
597         uint64_t tcps_ecn_rcwnd;        /* # times ECN reduced the cwnd */
598
599         /* TCP_SIGNATURE related stats */
600         uint64_t tcps_sig_rcvgoodsig;   /* Total matching signature received */
601         uint64_t tcps_sig_rcvbadsig;    /* Total bad signature received */
602         uint64_t tcps_sig_err_buildsig; /* Failed to make signature */
603         uint64_t tcps_sig_err_sigopt;   /* No signature expected by socket */
604         uint64_t tcps_sig_err_nosigopt; /* No signature provided by segment */
605
606         uint64_t _pad[12];              /* 6 UTO, 6 TBD */
607 };
608
609 #define tcps_rcvmemdrop tcps_rcvreassfull       /* compat */
610
611 #ifdef _KERNEL
612 #define TI_UNLOCKED     1
613 #define TI_RLOCKED      2
614 #include <sys/counter.h>
615
616 VNET_PCPUSTAT_DECLARE(struct tcpstat, tcpstat); /* tcp statistics */
617 /*
618  * In-kernel consumers can use these accessor macros directly to update
619  * stats.
620  */
621 #define TCPSTAT_ADD(name, val)  \
622     VNET_PCPUSTAT_ADD(struct tcpstat, tcpstat, name, (val))
623 #define TCPSTAT_INC(name)       TCPSTAT_ADD(name, 1)
624
625 /*
626  * Kernel module consumers must use this accessor macro.
627  */
628 void    kmod_tcpstat_inc(int statnum);
629 #define KMOD_TCPSTAT_INC(name)                                          \
630     kmod_tcpstat_inc(offsetof(struct tcpstat, name) / sizeof(uint64_t))
631
632 /*
633  * Running TCP connection count by state.
634  */
635 VNET_DECLARE(counter_u64_t, tcps_states[TCP_NSTATES]);
636 #define V_tcps_states   VNET(tcps_states)
637 #define TCPSTATES_INC(state)    counter_u64_add(V_tcps_states[state], 1)
638 #define TCPSTATES_DEC(state)    counter_u64_add(V_tcps_states[state], -1)
639
640 /*
641  * TCP specific helper hook point identifiers.
642  */
643 #define HHOOK_TCP_EST_IN                0
644 #define HHOOK_TCP_EST_OUT               1
645 #define HHOOK_TCP_LAST                  HHOOK_TCP_EST_OUT
646
647 struct tcp_hhook_data {
648         struct tcpcb    *tp;
649         struct tcphdr   *th;
650         struct tcpopt   *to;
651         uint32_t        len;
652         int             tso;
653         tcp_seq         curack;
654 };
655 #endif
656
657 /*
658  * TCB structure exported to user-land via sysctl(3).
659  * Evil hack: declare only if in_pcb.h and sys/socketvar.h have been
660  * included.  Not all of our clients do.
661  */
662 #if defined(_NETINET_IN_PCB_H_) && defined(_SYS_SOCKETVAR_H_)
663 struct xtcp_timer {
664         int tt_rexmt;   /* retransmit timer */
665         int tt_persist; /* retransmit persistence */
666         int tt_keep;    /* keepalive */
667         int tt_2msl;    /* 2*msl TIME_WAIT timer */
668         int tt_delack;  /* delayed ACK timer */
669         int t_rcvtime;  /* Time since last packet received */
670 };
671 struct  xtcpcb {
672         size_t  xt_len;
673         struct  inpcb   xt_inp;
674         struct  tcpcb   xt_tp;
675         struct  xsocket xt_socket;
676         struct  xtcp_timer xt_timer;
677         u_quad_t        xt_alignment_hack;
678 };
679 #endif
680
681 /*
682  * Identifiers for TCP sysctl nodes
683  */
684 #define TCPCTL_DO_RFC1323       1       /* use RFC-1323 extensions */
685 #define TCPCTL_MSSDFLT          3       /* MSS default */
686 #define TCPCTL_STATS            4       /* statistics */
687 #define TCPCTL_RTTDFLT          5       /* default RTT estimate */
688 #define TCPCTL_KEEPIDLE         6       /* keepalive idle timer */
689 #define TCPCTL_KEEPINTVL        7       /* interval to send keepalives */
690 #define TCPCTL_SENDSPACE        8       /* send buffer space */
691 #define TCPCTL_RECVSPACE        9       /* receive buffer space */
692 #define TCPCTL_KEEPINIT         10      /* timeout for establishing syn */
693 #define TCPCTL_PCBLIST          11      /* list of all outstanding PCBs */
694 #define TCPCTL_DELACKTIME       12      /* time before sending delayed ACK */
695 #define TCPCTL_V6MSSDFLT        13      /* MSS default for IPv6 */
696 #define TCPCTL_SACK             14      /* Selective Acknowledgement,rfc 2018 */
697 #define TCPCTL_DROP             15      /* drop tcp connection */
698 #define TCPCTL_STATES           16      /* connection counts by TCP state */
699
700 #ifdef _KERNEL
701 #ifdef SYSCTL_DECL
702 SYSCTL_DECL(_net_inet_tcp);
703 SYSCTL_DECL(_net_inet_tcp_sack);
704 MALLOC_DECLARE(M_TCPLOG);
705 #endif
706
707 VNET_DECLARE(struct inpcbhead, tcb);            /* queue of active tcpcb's */
708 VNET_DECLARE(struct inpcbinfo, tcbinfo);
709 extern  int tcp_log_in_vain;
710 VNET_DECLARE(int, tcp_mssdflt); /* XXX */
711 VNET_DECLARE(int, tcp_minmss);
712 VNET_DECLARE(int, tcp_delack_enabled);
713 VNET_DECLARE(int, tcp_do_rfc3390);
714 VNET_DECLARE(int, tcp_initcwnd_segments);
715 VNET_DECLARE(int, tcp_sendspace);
716 VNET_DECLARE(int, tcp_recvspace);
717 VNET_DECLARE(int, path_mtu_discovery);
718 VNET_DECLARE(int, tcp_do_rfc3465);
719 VNET_DECLARE(int, tcp_abc_l_var);
720 #define V_tcb                   VNET(tcb)
721 #define V_tcbinfo               VNET(tcbinfo)
722 #define V_tcp_mssdflt           VNET(tcp_mssdflt)
723 #define V_tcp_minmss            VNET(tcp_minmss)
724 #define V_tcp_delack_enabled    VNET(tcp_delack_enabled)
725 #define V_tcp_do_rfc3390        VNET(tcp_do_rfc3390)
726 #define V_tcp_initcwnd_segments VNET(tcp_initcwnd_segments)
727 #define V_tcp_sendspace         VNET(tcp_sendspace)
728 #define V_tcp_recvspace         VNET(tcp_recvspace)
729 #define V_path_mtu_discovery    VNET(path_mtu_discovery)
730 #define V_tcp_do_rfc3465        VNET(tcp_do_rfc3465)
731 #define V_tcp_abc_l_var         VNET(tcp_abc_l_var)
732
733 VNET_DECLARE(int, tcp_do_sack);                 /* SACK enabled/disabled */
734 VNET_DECLARE(int, tcp_sc_rst_sock_fail);        /* RST on sock alloc failure */
735 #define V_tcp_do_sack           VNET(tcp_do_sack)
736 #define V_tcp_sc_rst_sock_fail  VNET(tcp_sc_rst_sock_fail)
737
738 VNET_DECLARE(int, tcp_do_ecn);                  /* TCP ECN enabled/disabled */
739 VNET_DECLARE(int, tcp_ecn_maxretries);
740 #define V_tcp_do_ecn            VNET(tcp_do_ecn)
741 #define V_tcp_ecn_maxretries    VNET(tcp_ecn_maxretries)
742
743 #ifdef TCP_HHOOK
744 VNET_DECLARE(struct hhook_head *, tcp_hhh[HHOOK_TCP_LAST + 1]);
745 #define V_tcp_hhh               VNET(tcp_hhh)
746 #endif
747
748 VNET_DECLARE(int, tcp_do_rfc6675_pipe);
749 #define V_tcp_do_rfc6675_pipe   VNET(tcp_do_rfc6675_pipe)
750
751 int      tcp_addoptions(struct tcpopt *, u_char *);
752 int      tcp_ccalgounload(struct cc_algo *unload_algo);
753 struct tcpcb *
754          tcp_close(struct tcpcb *);
755 void     tcp_discardcb(struct tcpcb *);
756 void     tcp_twstart(struct tcpcb *);
757 void     tcp_twclose(struct tcptw *, int);
758 void     tcp_ctlinput(int, struct sockaddr *, void *);
759 int      tcp_ctloutput(struct socket *, struct sockopt *);
760 struct tcpcb *
761          tcp_drop(struct tcpcb *, int);
762 void     tcp_drain(void);
763 void     tcp_init(void);
764 void     tcp_fini(void *);
765 char    *tcp_log_addrs(struct in_conninfo *, struct tcphdr *, void *,
766             const void *);
767 char    *tcp_log_vain(struct in_conninfo *, struct tcphdr *, void *,
768             const void *);
769 int      tcp_reass(struct tcpcb *, struct tcphdr *, int *, struct mbuf *);
770 void     tcp_reass_global_init(void);
771 void     tcp_reass_flush(struct tcpcb *);
772 void     tcp_dooptions(struct tcpopt *, u_char *, int, int);
773 void    tcp_dropwithreset(struct mbuf *, struct tcphdr *,
774                      struct tcpcb *, int, int);
775 void    tcp_pulloutofband(struct socket *,
776                      struct tcphdr *, struct mbuf *, int);
777 void    tcp_xmit_timer(struct tcpcb *, int);
778 void    tcp_newreno_partial_ack(struct tcpcb *, struct tcphdr *);
779 void    cc_ack_received(struct tcpcb *tp, struct tcphdr *th,
780                             uint16_t nsegs, uint16_t type);
781 void    cc_conn_init(struct tcpcb *tp);
782 void    cc_post_recovery(struct tcpcb *tp, struct tcphdr *th);
783 void    cc_cong_signal(struct tcpcb *tp, struct tcphdr *th, uint32_t type);
784 #ifdef TCP_HHOOK
785 void    hhook_run_tcp_est_in(struct tcpcb *tp,
786                             struct tcphdr *th, struct tcpopt *to);
787 #endif
788
789 int      tcp_input(struct mbuf **, int *, int);
790 void     tcp_do_segment(struct mbuf *, struct tcphdr *,
791                         struct socket *, struct tcpcb *, int, int, uint8_t,
792                         int);
793
794 int register_tcp_functions(struct tcp_function_block *blk, int wait);
795 int deregister_tcp_functions(struct tcp_function_block *blk);
796 struct tcp_function_block *find_and_ref_tcp_functions(struct tcp_function_set *fs);
797 struct tcp_function_block *find_and_ref_tcp_fb(struct tcp_function_block *blk);
798 int tcp_default_ctloutput(struct socket *so, struct sockopt *sopt, struct inpcb *inp, struct tcpcb *tp);
799
800 uint32_t tcp_maxmtu(struct in_conninfo *, struct tcp_ifcap *);
801 uint32_t tcp_maxmtu6(struct in_conninfo *, struct tcp_ifcap *);
802 u_int    tcp_maxseg(const struct tcpcb *);
803 void     tcp_mss_update(struct tcpcb *, int, int, struct hc_metrics_lite *,
804             struct tcp_ifcap *);
805 void     tcp_mss(struct tcpcb *, int);
806 int      tcp_mssopt(struct in_conninfo *);
807 struct inpcb *
808          tcp_drop_syn_sent(struct inpcb *, int);
809 struct tcpcb *
810          tcp_newtcpcb(struct inpcb *);
811 int      tcp_output(struct tcpcb *);
812 void     tcp_state_change(struct tcpcb *, int);
813 void     tcp_respond(struct tcpcb *, void *,
814             struct tcphdr *, struct mbuf *, tcp_seq, tcp_seq, int);
815 void     tcp_tw_init(void);
816 #ifdef VIMAGE
817 void     tcp_tw_destroy(void);
818 #endif
819 void     tcp_tw_zone_change(void);
820 int      tcp_twcheck(struct inpcb *, struct tcpopt *, struct tcphdr *,
821             struct mbuf *, int);
822 void     tcp_setpersist(struct tcpcb *);
823 void     tcp_slowtimo(void);
824 struct tcptemp *
825          tcpip_maketemplate(struct inpcb *);
826 void     tcpip_fillheaders(struct inpcb *, void *, void *);
827 void     tcp_timer_activate(struct tcpcb *, uint32_t, u_int);
828 int      tcp_timer_active(struct tcpcb *, uint32_t);
829 void     tcp_timer_stop(struct tcpcb *, uint32_t);
830 void     tcp_trace(short, short, struct tcpcb *, void *, struct tcphdr *, int);
831 /*
832  * All tcp_hc_* functions are IPv4 and IPv6 (via in_conninfo)
833  */
834 void     tcp_hc_init(void);
835 #ifdef VIMAGE
836 void     tcp_hc_destroy(void);
837 #endif
838 void     tcp_hc_get(struct in_conninfo *, struct hc_metrics_lite *);
839 uint32_t tcp_hc_getmtu(struct in_conninfo *);
840 void     tcp_hc_updatemtu(struct in_conninfo *, uint32_t);
841 void     tcp_hc_update(struct in_conninfo *, struct hc_metrics_lite *);
842
843 extern  struct pr_usrreqs tcp_usrreqs;
844 tcp_seq tcp_new_isn(struct tcpcb *);
845
846 int      tcp_sack_doack(struct tcpcb *, struct tcpopt *, tcp_seq);
847 void     tcp_update_sack_list(struct tcpcb *tp, tcp_seq rcv_laststart, tcp_seq rcv_lastend);
848 void     tcp_clean_sackreport(struct tcpcb *tp);
849 void     tcp_sack_adjust(struct tcpcb *tp);
850 struct sackhole *tcp_sack_output(struct tcpcb *tp, int *sack_bytes_rexmt);
851 void     tcp_sack_partialack(struct tcpcb *, struct tcphdr *);
852 void     tcp_free_sackholes(struct tcpcb *tp);
853 int      tcp_newreno(struct tcpcb *, struct tcphdr *);
854 int      tcp_compute_pipe(struct tcpcb *);
855
856 static inline void
857 tcp_fields_to_host(struct tcphdr *th)
858 {
859
860         th->th_seq = ntohl(th->th_seq);
861         th->th_ack = ntohl(th->th_ack);
862         th->th_win = ntohs(th->th_win);
863         th->th_urp = ntohs(th->th_urp);
864 }
865
866 static inline void
867 tcp_fields_to_net(struct tcphdr *th)
868 {
869
870         th->th_seq = htonl(th->th_seq);
871         th->th_ack = htonl(th->th_ack);
872         th->th_win = htons(th->th_win);
873         th->th_urp = htons(th->th_urp);
874 }
875 #endif /* _KERNEL */
876
877 #endif /* _NETINET_TCP_VAR_H_ */