Branch data Line data Source code
1 : : /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later */
2 : : /*
3 : : * INET An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
4 : : * operating system. INET is implemented using the BSD Socket
5 : : * interface as the means of communication with the user level.
6 : : *
7 : : * Definitions for the TCP protocol.
8 : : *
9 : : * Version: @(#)tcp.h 1.0.2 04/28/93
10 : : *
11 : : * Author: Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
12 : : */
13 : : #ifndef _LINUX_TCP_H
14 : : #define _LINUX_TCP_H
15 : :
16 : :
17 : : #include <linux/skbuff.h>
18 : : #include <linux/win_minmax.h>
19 : : #include <net/sock.h>
20 : : #include <net/inet_connection_sock.h>
21 : : #include <net/inet_timewait_sock.h>
22 : : #include <uapi/linux/tcp.h>
23 : :
24 : : static inline struct tcphdr *tcp_hdr(const struct sk_buff *skb)
25 : : {
26 : : return (struct tcphdr *)skb_transport_header(skb);
27 : : }
28 : :
29 : : static inline unsigned int __tcp_hdrlen(const struct tcphdr *th)
30 : : {
31 : 2 : return th->doff * 4;
32 : : }
33 : :
34 : : static inline unsigned int tcp_hdrlen(const struct sk_buff *skb)
35 : : {
36 : : return __tcp_hdrlen(tcp_hdr(skb));
37 : : }
38 : :
39 : : static inline struct tcphdr *inner_tcp_hdr(const struct sk_buff *skb)
40 : : {
41 : : return (struct tcphdr *)skb_inner_transport_header(skb);
42 : : }
43 : :
44 : : static inline unsigned int inner_tcp_hdrlen(const struct sk_buff *skb)
45 : : {
46 : 0 : return inner_tcp_hdr(skb)->doff * 4;
47 : : }
48 : :
49 : : static inline unsigned int tcp_optlen(const struct sk_buff *skb)
50 : : {
51 : : return (tcp_hdr(skb)->doff - 5) * 4;
52 : : }
53 : :
54 : : /* TCP Fast Open */
55 : : #define TCP_FASTOPEN_COOKIE_MIN 4 /* Min Fast Open Cookie size in bytes */
56 : : #define TCP_FASTOPEN_COOKIE_MAX 16 /* Max Fast Open Cookie size in bytes */
57 : : #define TCP_FASTOPEN_COOKIE_SIZE 8 /* the size employed by this impl. */
58 : :
59 : : /* TCP Fast Open Cookie as stored in memory */
60 : : struct tcp_fastopen_cookie {
61 : : __le64 val[DIV_ROUND_UP(TCP_FASTOPEN_COOKIE_MAX, sizeof(u64))];
62 : : s8 len;
63 : : bool exp; /* In RFC6994 experimental option format */
64 : : };
65 : :
66 : : /* This defines a selective acknowledgement block. */
67 : : struct tcp_sack_block_wire {
68 : : __be32 start_seq;
69 : : __be32 end_seq;
70 : : };
71 : :
72 : : struct tcp_sack_block {
73 : : u32 start_seq;
74 : : u32 end_seq;
75 : : };
76 : :
77 : : /*These are used to set the sack_ok field in struct tcp_options_received */
78 : : #define TCP_SACK_SEEN (1 << 0) /*1 = peer is SACK capable, */
79 : : #define TCP_DSACK_SEEN (1 << 2) /*1 = DSACK was received from peer*/
80 : :
81 : : struct tcp_options_received {
82 : : /* PAWS/RTTM data */
83 : : int ts_recent_stamp;/* Time we stored ts_recent (for aging) */
84 : : u32 ts_recent; /* Time stamp to echo next */
85 : : u32 rcv_tsval; /* Time stamp value */
86 : : u32 rcv_tsecr; /* Time stamp echo reply */
87 : : u16 saw_tstamp : 1, /* Saw TIMESTAMP on last packet */
88 : : tstamp_ok : 1, /* TIMESTAMP seen on SYN packet */
89 : : dsack : 1, /* D-SACK is scheduled */
90 : : wscale_ok : 1, /* Wscale seen on SYN packet */
91 : : sack_ok : 3, /* SACK seen on SYN packet */
92 : : smc_ok : 1, /* SMC seen on SYN packet */
93 : : snd_wscale : 4, /* Window scaling received from sender */
94 : : rcv_wscale : 4; /* Window scaling to send to receiver */
95 : : u8 num_sacks; /* Number of SACK blocks */
96 : : u16 user_mss; /* mss requested by user in ioctl */
97 : : u16 mss_clamp; /* Maximal mss, negotiated at connection setup */
98 : : };
99 : :
100 : : static inline void tcp_clear_options(struct tcp_options_received *rx_opt)
101 : : {
102 : 0 : rx_opt->tstamp_ok = rx_opt->sack_ok = 0;
103 : 0 : rx_opt->wscale_ok = rx_opt->snd_wscale = 0;
104 : : #if IS_ENABLED(CONFIG_SMC)
105 : : rx_opt->smc_ok = 0;
106 : : #endif
107 : : }
108 : :
109 : : /* This is the max number of SACKS that we'll generate and process. It's safe
110 : : * to increase this, although since:
111 : : * size = TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED (4) + n * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK (8)
112 : : * only four options will fit in a standard TCP header */
113 : : #define TCP_NUM_SACKS 4
114 : :
115 : : struct tcp_request_sock_ops;
116 : :
117 : : struct tcp_request_sock {
118 : : struct inet_request_sock req;
119 : : const struct tcp_request_sock_ops *af_specific;
120 : : u64 snt_synack; /* first SYNACK sent time */
121 : : bool tfo_listener;
122 : : u32 txhash;
123 : : u32 rcv_isn;
124 : : u32 snt_isn;
125 : : u32 ts_off;
126 : : u32 last_oow_ack_time; /* last SYNACK */
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 gso_segs; /* Max number of segs per GSO packet */
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 : : u64 bytes_received; /* RFC4898 tcpEStatsAppHCThruOctetsReceived
156 : : * sum(delta(rcv_nxt)), or how many bytes
157 : : * were acked.
158 : : */
159 : : u32 segs_in; /* RFC4898 tcpEStatsPerfSegsIn
160 : : * total number of segments in.
161 : : */
162 : : u32 data_segs_in; /* RFC4898 tcpEStatsPerfDataSegsIn
163 : : * total number of data segments in.
164 : : */
165 : : u32 rcv_nxt; /* What we want to receive next */
166 : : u32 copied_seq; /* Head of yet unread data */
167 : : u32 rcv_wup; /* rcv_nxt on last window update sent */
168 : : u32 snd_nxt; /* Next sequence we send */
169 : : u32 segs_out; /* RFC4898 tcpEStatsPerfSegsOut
170 : : * The total number of segments sent.
171 : : */
172 : : u32 data_segs_out; /* RFC4898 tcpEStatsPerfDataSegsOut
173 : : * total number of data segments sent.
174 : : */
175 : : u64 bytes_sent; /* RFC4898 tcpEStatsPerfHCDataOctetsOut
176 : : * total number of data bytes sent.
177 : : */
178 : : u64 bytes_acked; /* RFC4898 tcpEStatsAppHCThruOctetsAcked
179 : : * sum(delta(snd_una)), or how many bytes
180 : : * were acked.
181 : : */
182 : : u32 dsack_dups; /* RFC4898 tcpEStatsStackDSACKDups
183 : : * total number of DSACK blocks received
184 : : */
185 : : u32 snd_una; /* First byte we want an ack for */
186 : : u32 snd_sml; /* Last byte of the most recently transmitted small packet */
187 : : u32 rcv_tstamp; /* timestamp of last received ACK (for keepalives) */
188 : : u32 lsndtime; /* timestamp of last sent data packet (for restart window) */
189 : : u32 last_oow_ack_time; /* timestamp of last out-of-window ACK */
190 : : u32 compressed_ack_rcv_nxt;
191 : :
192 : : u32 tsoffset; /* timestamp offset */
193 : :
194 : : struct list_head tsq_node; /* anchor in tsq_tasklet.head list */
195 : : struct list_head tsorted_sent_queue; /* time-sorted sent but un-SACKed skbs */
196 : :
197 : : u32 snd_wl1; /* Sequence for window update */
198 : : u32 snd_wnd; /* The window we expect to receive */
199 : : u32 max_window; /* Maximal window ever seen from peer */
200 : : u32 mss_cache; /* Cached effective mss, not including SACKS */
201 : :
202 : : u32 window_clamp; /* Maximal window to advertise */
203 : : u32 rcv_ssthresh; /* Current window clamp */
204 : :
205 : : /* Information of the most recently (s)acked skb */
206 : : struct tcp_rack {
207 : : u64 mstamp; /* (Re)sent time of the skb */
208 : : u32 rtt_us; /* Associated RTT */
209 : : u32 end_seq; /* Ending TCP sequence of the skb */
210 : : u32 last_delivered; /* tp->delivered at last reo_wnd adj */
211 : : u8 reo_wnd_steps; /* Allowed reordering window */
212 : : #define TCP_RACK_RECOVERY_THRESH 16
213 : : u8 reo_wnd_persist:5, /* No. of recovery since last adj */
214 : : dsack_seen:1, /* Whether DSACK seen after last adj */
215 : : advanced:1; /* mstamp advanced since last lost marking */
216 : : } rack;
217 : : u16 advmss; /* Advertised MSS */
218 : : u8 compressed_ack;
219 : : u8 tlp_retrans:1, /* TLP is a retransmission */
220 : : unused_1:7;
221 : : u32 chrono_start; /* Start time in jiffies of a TCP chrono */
222 : : u32 chrono_stat[3]; /* Time in jiffies for chrono_stat stats */
223 : : u8 chrono_type:2, /* current chronograph type */
224 : : rate_app_limited:1, /* rate_{delivered,interval_us} limited? */
225 : : fastopen_connect:1, /* FASTOPEN_CONNECT sockopt */
226 : : fastopen_no_cookie:1, /* Allow send/recv SYN+data without a cookie */
227 : : is_sack_reneg:1, /* in recovery from loss with SACK reneg? */
228 : : unused:2;
229 : : u8 nonagle : 4,/* Disable Nagle algorithm? */
230 : : thin_lto : 1,/* Use linear timeouts for thin streams */
231 : : recvmsg_inq : 1,/* Indicate # of bytes in queue upon recvmsg */
232 : : repair : 1,
233 : : frto : 1;/* F-RTO (RFC5682) activated in CA_Loss */
234 : : u8 repair_queue;
235 : : u8 syn_data:1, /* SYN includes data */
236 : : syn_fastopen:1, /* SYN includes Fast Open option */
237 : : syn_fastopen_exp:1,/* SYN includes Fast Open exp. option */
238 : : syn_fastopen_ch:1, /* Active TFO re-enabling probe */
239 : : syn_data_acked:1,/* data in SYN is acked by SYN-ACK */
240 : : save_syn:1, /* Save headers of SYN packet */
241 : : is_cwnd_limited:1,/* forward progress limited by snd_cwnd? */
242 : : syn_smc:1; /* SYN includes SMC */
243 : : u32 tlp_high_seq; /* snd_nxt at the time of TLP */
244 : :
245 : : u32 tcp_tx_delay; /* delay (in usec) added to TX packets */
246 : : u64 tcp_wstamp_ns; /* departure time for next sent data packet */
247 : : u64 tcp_clock_cache; /* cache last tcp_clock_ns() (see tcp_mstamp_refresh()) */
248 : :
249 : : /* RTT measurement */
250 : : u64 tcp_mstamp; /* most recent packet received/sent */
251 : : u32 srtt_us; /* smoothed round trip time << 3 in usecs */
252 : : u32 mdev_us; /* medium deviation */
253 : : u32 mdev_max_us; /* maximal mdev for the last rtt period */
254 : : u32 rttvar_us; /* smoothed mdev_max */
255 : : u32 rtt_seq; /* sequence number to update rttvar */
256 : : struct minmax rtt_min;
257 : :
258 : : u32 packets_out; /* Packets which are "in flight" */
259 : : u32 retrans_out; /* Retransmitted packets out */
260 : : u32 max_packets_out; /* max packets_out in last window */
261 : : u32 max_packets_seq; /* right edge of max_packets_out flight */
262 : :
263 : : u16 urg_data; /* Saved octet of OOB data and control flags */
264 : : u8 ecn_flags; /* ECN status bits. */
265 : : u8 keepalive_probes; /* num of allowed keep alive probes */
266 : : u32 reordering; /* Packet reordering metric. */
267 : : u32 reord_seen; /* number of data packet reordering events */
268 : : u32 snd_up; /* Urgent pointer */
269 : :
270 : : /*
271 : : * Options received (usually on last packet, some only on SYN packets).
272 : : */
273 : : struct tcp_options_received rx_opt;
274 : :
275 : : /*
276 : : * Slow start and congestion control (see also Nagle, and Karn & Partridge)
277 : : */
278 : : u32 snd_ssthresh; /* Slow start size threshold */
279 : : u32 snd_cwnd; /* Sending congestion window */
280 : : u32 snd_cwnd_cnt; /* Linear increase counter */
281 : : u32 snd_cwnd_clamp; /* Do not allow snd_cwnd to grow above this */
282 : : u32 snd_cwnd_used;
283 : : u32 snd_cwnd_stamp;
284 : : u32 prior_cwnd; /* cwnd right before starting loss recovery */
285 : : u32 prr_delivered; /* Number of newly delivered packets to
286 : : * receiver in Recovery. */
287 : : u32 prr_out; /* Total number of pkts sent during Recovery. */
288 : : u32 delivered; /* Total data packets delivered incl. rexmits */
289 : : u32 delivered_ce; /* Like the above but only ECE marked packets */
290 : : u32 lost; /* Total data packets lost incl. rexmits */
291 : : u32 app_limited; /* limited until "delivered" reaches this val */
292 : : u64 first_tx_mstamp; /* start of window send phase */
293 : : u64 delivered_mstamp; /* time we reached "delivered" */
294 : : u32 rate_delivered; /* saved rate sample: packets delivered */
295 : : u32 rate_interval_us; /* saved rate sample: time elapsed */
296 : :
297 : : u32 rcv_wnd; /* Current receiver window */
298 : : u32 write_seq; /* Tail(+1) of data held in tcp send buffer */
299 : : u32 notsent_lowat; /* TCP_NOTSENT_LOWAT */
300 : : u32 pushed_seq; /* Last pushed seq, required to talk to windows */
301 : : u32 lost_out; /* Lost packets */
302 : : u32 sacked_out; /* SACK'd packets */
303 : :
304 : : struct hrtimer pacing_timer;
305 : : struct hrtimer compressed_ack_timer;
306 : :
307 : : /* from STCP, retrans queue hinting */
308 : : struct sk_buff* lost_skb_hint;
309 : : struct sk_buff *retransmit_skb_hint;
310 : :
311 : : /* OOO segments go in this rbtree. Socket lock must be held. */
312 : : struct rb_root out_of_order_queue;
313 : : struct sk_buff *ooo_last_skb; /* cache rb_last(out_of_order_queue) */
314 : :
315 : : /* SACKs data, these 2 need to be together (see tcp_options_write) */
316 : : struct tcp_sack_block duplicate_sack[1]; /* D-SACK block */
317 : : struct tcp_sack_block selective_acks[4]; /* The SACKS themselves*/
318 : :
319 : : struct tcp_sack_block recv_sack_cache[4];
320 : :
321 : : struct sk_buff *highest_sack; /* skb just after the highest
322 : : * skb with SACKed bit set
323 : : * (validity guaranteed only if
324 : : * sacked_out > 0)
325 : : */
326 : :
327 : : int lost_cnt_hint;
328 : :
329 : : u32 prior_ssthresh; /* ssthresh saved at recovery start */
330 : : u32 high_seq; /* snd_nxt at onset of congestion */
331 : :
332 : : u32 retrans_stamp; /* Timestamp of the last retransmit,
333 : : * also used in SYN-SENT to remember stamp of
334 : : * the first SYN. */
335 : : u32 undo_marker; /* snd_una upon a new recovery episode. */
336 : : int undo_retrans; /* number of undoable retransmissions. */
337 : : u64 bytes_retrans; /* RFC4898 tcpEStatsPerfOctetsRetrans
338 : : * Total data bytes retransmitted
339 : : */
340 : : u32 total_retrans; /* Total retransmits for entire connection */
341 : :
342 : : u32 urg_seq; /* Seq of received urgent pointer */
343 : : unsigned int keepalive_time; /* time before keep alive takes place */
344 : : unsigned int keepalive_intvl; /* time interval between keep alive probes */
345 : :
346 : : int linger2;
347 : :
348 : :
349 : : /* Sock_ops bpf program related variables */
350 : : #ifdef CONFIG_BPF
351 : : u8 bpf_sock_ops_cb_flags; /* Control calling BPF programs
352 : : * values defined in uapi/linux/tcp.h
353 : : */
354 : : #define BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(TP, ARG) (TP->bpf_sock_ops_cb_flags & ARG)
355 : : #else
356 : : #define BPF_SOCK_OPS_TEST_FLAG(TP, ARG) 0
357 : : #endif
358 : :
359 : : u32 rcv_ooopack; /* Received out-of-order packets, for tcpinfo */
360 : :
361 : : /* Receiver side RTT estimation */
362 : : u32 rcv_rtt_last_tsecr;
363 : : struct {
364 : : u32 rtt_us;
365 : : u32 seq;
366 : : u64 time;
367 : : } rcv_rtt_est;
368 : :
369 : : /* Receiver queue space */
370 : : struct {
371 : : u32 space;
372 : : u32 seq;
373 : : u64 time;
374 : : } rcvq_space;
375 : :
376 : : /* TCP-specific MTU probe information. */
377 : : struct {
378 : : u32 probe_seq_start;
379 : : u32 probe_seq_end;
380 : : } mtu_probe;
381 : : u32 mtu_info; /* We received an ICMP_FRAG_NEEDED / ICMPV6_PKT_TOOBIG
382 : : * while socket was owned by user.
383 : : */
384 : :
385 : : #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
386 : : /* TCP AF-Specific parts; only used by MD5 Signature support so far */
387 : : const struct tcp_sock_af_ops *af_specific;
388 : :
389 : : /* TCP MD5 Signature Option information */
390 : : struct tcp_md5sig_info __rcu *md5sig_info;
391 : : #endif
392 : :
393 : : /* TCP fastopen related information */
394 : : struct tcp_fastopen_request *fastopen_req;
395 : : /* fastopen_rsk points to request_sock that resulted in this big
396 : : * socket. Used to retransmit SYNACKs etc.
397 : : */
398 : : struct request_sock __rcu *fastopen_rsk;
399 : : u32 *saved_syn;
400 : : };
401 : :
402 : : enum tsq_enum {
403 : : TSQ_THROTTLED,
404 : : TSQ_QUEUED,
405 : : TCP_TSQ_DEFERRED, /* tcp_tasklet_func() found socket was owned */
406 : : TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED, /* tcp_write_timer() found socket was owned */
407 : : TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED, /* tcp_delack_timer() found socket was owned */
408 : : TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED, /* tcp_v{4|6}_err() could not call
409 : : * tcp_v{4|6}_mtu_reduced()
410 : : */
411 : : };
412 : :
413 : : enum tsq_flags {
414 : : TSQF_THROTTLED = (1UL << TSQ_THROTTLED),
415 : : TSQF_QUEUED = (1UL << TSQ_QUEUED),
416 : : TCPF_TSQ_DEFERRED = (1UL << TCP_TSQ_DEFERRED),
417 : : TCPF_WRITE_TIMER_DEFERRED = (1UL << TCP_WRITE_TIMER_DEFERRED),
418 : : TCPF_DELACK_TIMER_DEFERRED = (1UL << TCP_DELACK_TIMER_DEFERRED),
419 : : TCPF_MTU_REDUCED_DEFERRED = (1UL << TCP_MTU_REDUCED_DEFERRED),
420 : : };
421 : :
422 : 0 : static inline struct tcp_sock *tcp_sk(const struct sock *sk)
423 : : {
424 : 0 : return (struct tcp_sock *)sk;
425 : : }
426 : :
427 : : struct tcp_timewait_sock {
428 : : struct inet_timewait_sock tw_sk;
429 : : #define tw_rcv_nxt tw_sk.__tw_common.skc_tw_rcv_nxt
430 : : #define tw_snd_nxt tw_sk.__tw_common.skc_tw_snd_nxt
431 : : u32 tw_rcv_wnd;
432 : : u32 tw_ts_offset;
433 : : u32 tw_ts_recent;
434 : :
435 : : /* The time we sent the last out-of-window ACK: */
436 : : u32 tw_last_oow_ack_time;
437 : :
438 : : int tw_ts_recent_stamp;
439 : : u32 tw_tx_delay;
440 : : #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
441 : : struct tcp_md5sig_key *tw_md5_key;
442 : : #endif
443 : : };
444 : :
445 : : static inline struct tcp_timewait_sock *tcp_twsk(const struct sock *sk)
446 : : {
447 : : return (struct tcp_timewait_sock *)sk;
448 : : }
449 : :
450 : : static inline bool tcp_passive_fastopen(const struct sock *sk)
451 : : {
452 [ # # # # : 0 : return sk->sk_state == TCP_SYN_RECV &&
# # # # ]
453 : 0 : rcu_access_pointer(tcp_sk(sk)->fastopen_rsk) != NULL;
454 : : }
455 : :
456 : : static inline void fastopen_queue_tune(struct sock *sk, int backlog)
457 : : {
458 : : struct request_sock_queue *queue = &inet_csk(sk)->icsk_accept_queue;
459 : : int somaxconn = READ_ONCE(sock_net(sk)->core.sysctl_somaxconn);
460 : :
461 : 0 : queue->fastopenq.max_qlen = min_t(unsigned int, backlog, somaxconn);
462 : : }
463 : :
464 : : static inline void tcp_move_syn(struct tcp_sock *tp,
465 : : struct request_sock *req)
466 : : {
467 : 0 : tp->saved_syn = req->saved_syn;
468 : 0 : req->saved_syn = NULL;
469 : : }
470 : :
471 : : static inline void tcp_saved_syn_free(struct tcp_sock *tp)
472 : : {
473 : 0 : kfree(tp->saved_syn);
474 : 0 : tp->saved_syn = NULL;
475 : : }
476 : :
477 : : struct sk_buff *tcp_get_timestamping_opt_stats(const struct sock *sk);
478 : :
479 : : static inline u16 tcp_mss_clamp(const struct tcp_sock *tp, u16 mss)
480 : : {
481 : : /* We use READ_ONCE() here because socket might not be locked.
482 : : * This happens for listeners.
483 : : */
484 : : u16 user_mss = READ_ONCE(tp->rx_opt.user_mss);
485 : :
486 [ # # # # : 0 : return (user_mss && user_mss < mss) ? user_mss : mss;
# # ]
487 : : }
488 : :
489 : : int tcp_skb_shift(struct sk_buff *to, struct sk_buff *from, int pcount,
490 : : int shiftlen);
491 : :
492 : : #endif /* _LINUX_TCP_H */
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