Revert "block: improve queue_should_plug() by looking at IO depths"
[linux-2.6.git] / include / linux / tcp.h
1 /*
2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
4  *              interface as the means of communication with the user level.
5  *
6  *              Definitions for the TCP protocol.
7  *
8  * Version:     @(#)tcp.h       1.0.2   04/28/93
9  *
10  * Author:      Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
11  *
12  *              This program is free software; you can redistribute it and/or
13  *              modify it under the terms of the GNU General Public License
14  *              as published by the Free Software Foundation; either version
15  *              2 of the License, or (at your option) any later version.
16  */
17 #ifndef _LINUX_TCP_H
18 #define _LINUX_TCP_H
19
20 #include <linux/types.h>
21 #include <asm/byteorder.h>
22 #include <linux/socket.h>
23
24 struct tcphdr {
25         __be16  source;
26         __be16  dest;
27         __be32  seq;
28         __be32  ack_seq;
29 #if defined(__LITTLE_ENDIAN_BITFIELD)
30         __u16   res1:4,
31                 doff:4,
32                 fin:1,
33                 syn:1,
34                 rst:1,
35                 psh:1,
36                 ack:1,
37                 urg:1,
38                 ece:1,
39                 cwr:1;
40 #elif defined(__BIG_ENDIAN_BITFIELD)
41         __u16   doff:4,
42                 res1:4,
43                 cwr:1,
44                 ece:1,
45                 urg:1,
46                 ack:1,
47                 psh:1,
48                 rst:1,
49                 syn:1,
50                 fin:1;
51 #else
52 #error  "Adjust your <asm/byteorder.h> defines"
53 #endif  
54         __be16  window;
55         __sum16 check;
56         __be16  urg_ptr;
57 };
58
59 /*
60  *      The union cast uses a gcc extension to avoid aliasing problems
61  *  (union is compatible to any of its members)
62  *  This means this part of the code is -fstrict-aliasing safe now.
63  */
64 union tcp_word_hdr { 
65         struct tcphdr hdr;
66         __be32            words[5];
67 }; 
68
69 #define tcp_flag_word(tp) ( ((union tcp_word_hdr *)(tp))->words [3]) 
70
71 enum { 
72         TCP_FLAG_CWR = __cpu_to_be32(0x00800000),
73         TCP_FLAG_ECE = __cpu_to_be32(0x00400000),
74         TCP_FLAG_URG = __cpu_to_be32(0x00200000),
75         TCP_FLAG_ACK = __cpu_to_be32(0x00100000),
76         TCP_FLAG_PSH = __cpu_to_be32(0x00080000),
77         TCP_FLAG_RST = __cpu_to_be32(0x00040000),
78         TCP_FLAG_SYN = __cpu_to_be32(0x00020000),
79         TCP_FLAG_FIN = __cpu_to_be32(0x00010000),
80         TCP_RESERVED_BITS = __cpu_to_be32(0x0F000000),
81         TCP_DATA_OFFSET = __cpu_to_be32(0xF0000000)
82 }; 
83
84 /*
85  * TCP general constants
86  */
87 #define TCP_MSS_DEFAULT          536U   /* IPv4 (RFC1122, RFC2581) */
88 #define TCP_MSS_DESIRED         1220U   /* IPv6 (tunneled), EDNS0 (RFC3226) */
89
90 /* TCP socket options */
91 #define TCP_NODELAY             1       /* Turn off Nagle's algorithm. */
92 #define TCP_MAXSEG              2       /* Limit MSS */
93 #define TCP_CORK                3       /* Never send partially complete segments */
94 #define TCP_KEEPIDLE            4       /* Start keeplives after this period */
95 #define TCP_KEEPINTVL           5       /* Interval between keepalives */
96 #define TCP_KEEPCNT             6       /* Number of keepalives before death */
97 #define TCP_SYNCNT              7       /* Number of SYN retransmits */
98 #define TCP_LINGER2             8       /* Life time of orphaned FIN-WAIT-2 state */
99 #define TCP_DEFER_ACCEPT        9       /* Wake up listener only when data arrive */
100 #define TCP_WINDOW_CLAMP        10      /* Bound advertised window */
101 #define TCP_INFO                11      /* Information about this connection. */
102 #define TCP_QUICKACK            12      /* Block/reenable quick acks */
103 #define TCP_CONGESTION          13      /* Congestion control algorithm */
104 #define TCP_MD5SIG              14      /* TCP MD5 Signature (RFC2385) */
105 #define TCP_COOKIE_TRANSACTIONS 15      /* TCP Cookie Transactions */
106
107 /* for TCP_INFO socket option */
108 #define TCPI_OPT_TIMESTAMPS     1
109 #define TCPI_OPT_SACK           2
110 #define TCPI_OPT_WSCALE         4
111 #define TCPI_OPT_ECN            8
112
113 enum tcp_ca_state {
114         TCP_CA_Open = 0,
115 #define TCPF_CA_Open    (1<<TCP_CA_Open)
116         TCP_CA_Disorder = 1,
117 #define TCPF_CA_Disorder (1<<TCP_CA_Disorder)
118         TCP_CA_CWR = 2,
119 #define TCPF_CA_CWR     (1<<TCP_CA_CWR)
120         TCP_CA_Recovery = 3,
121 #define TCPF_CA_Recovery (1<<TCP_CA_Recovery)
122         TCP_CA_Loss = 4
123 #define TCPF_CA_Loss    (1<<TCP_CA_Loss)
124 };
125
126 struct tcp_info {
127         __u8    tcpi_state;
128         __u8    tcpi_ca_state;
129         __u8    tcpi_retransmits;
130         __u8    tcpi_probes;
131         __u8    tcpi_backoff;
132         __u8    tcpi_options;
133         __u8    tcpi_snd_wscale : 4, tcpi_rcv_wscale : 4;
134
135         __u32   tcpi_rto;
136         __u32   tcpi_ato;
137         __u32   tcpi_snd_mss;
138         __u32   tcpi_rcv_mss;
139
140         __u32   tcpi_unacked;
141         __u32   tcpi_sacked;
142         __u32   tcpi_lost;
143         __u32   tcpi_retrans;
144         __u32   tcpi_fackets;
145
146         /* Times. */
147         __u32   tcpi_last_data_sent;
148         __u32   tcpi_last_ack_sent;     /* Not remembered, sorry. */
149         __u32   tcpi_last_data_recv;
150         __u32   tcpi_last_ack_recv;
151
152         /* Metrics. */
153         __u32   tcpi_pmtu;
154         __u32   tcpi_rcv_ssthresh;
155         __u32   tcpi_rtt;
156         __u32   tcpi_rttvar;
157         __u32   tcpi_snd_ssthresh;
158         __u32   tcpi_snd_cwnd;
159         __u32   tcpi_advmss;
160         __u32   tcpi_reordering;
161
162         __u32   tcpi_rcv_rtt;
163         __u32   tcpi_rcv_space;
164
165         __u32   tcpi_total_retrans;
166 };
167
168 /* for TCP_MD5SIG socket option */
169 #define TCP_MD5SIG_MAXKEYLEN    80
170
171 struct tcp_md5sig {
172         struct __kernel_sockaddr_storage tcpm_addr;     /* address associated */
173         __u16   __tcpm_pad1;                            /* zero */
174         __u16   tcpm_keylen;                            /* key length */
175         __u32   __tcpm_pad2;                            /* zero */
176         __u8    tcpm_key[TCP_MD5SIG_MAXKEYLEN];         /* key (binary) */
177 };
178
179 /* for TCP_COOKIE_TRANSACTIONS (TCPCT) socket option */
180 #define TCP_COOKIE_MIN           8              /*  64-bits */
181 #define TCP_COOKIE_MAX          16              /* 128-bits */
182 #define TCP_COOKIE_PAIR_SIZE    (2*TCP_COOKIE_MAX)
183
184 /* Flags for both getsockopt and setsockopt */
185 #define TCP_COOKIE_IN_ALWAYS    (1 << 0)        /* Discard SYN without cookie */
186 #define TCP_COOKIE_OUT_NEVER    (1 << 1)        /* Prohibit outgoing cookies,
187                                                  * supercedes everything. */
188
189 /* Flags for getsockopt */
190 #define TCP_S_DATA_IN           (1 << 2)        /* Was data received? */
191 #define TCP_S_DATA_OUT          (1 << 3)        /* Was data sent? */
192
193 /* TCP_COOKIE_TRANSACTIONS data */
194 struct tcp_cookie_transactions {
195         __u16   tcpct_flags;                    /* see above */
196         __u8    __tcpct_pad1;                   /* zero */
197         __u8    tcpct_cookie_desired;           /* bytes */
198         __u16   tcpct_s_data_desired;           /* bytes of variable data */
199         __u16   tcpct_used;                     /* bytes in value */
200         __u8    tcpct_value[TCP_MSS_DEFAULT];
201 };
202
203 #ifdef __KERNEL__
204
205 #include <linux/skbuff.h>
206 #include <linux/dmaengine.h>
207 #include <net/sock.h>
208 #include <net/inet_connection_sock.h>
209 #include <net/inet_timewait_sock.h>
210
211 static inline struct tcphdr *tcp_hdr(const struct sk_buff *skb)
212 {
213         return (struct tcphdr *)skb_transport_header(skb);
214 }
215
216 static inline unsigned int tcp_hdrlen(const struct sk_buff *skb)
217 {
218         return tcp_hdr(skb)->doff * 4;
219 }
220
221 static inline unsigned int tcp_optlen(const struct sk_buff *skb)
222 {
223         return (tcp_hdr(skb)->doff - 5) * 4;
224 }
225
226 /* This defines a selective acknowledgement block. */
227 struct tcp_sack_block_wire {
228         __be32  start_seq;
229         __be32  end_seq;
230 };
231
232 struct tcp_sack_block {
233         u32     start_seq;
234         u32     end_seq;
235 };
236
237 struct tcp_options_received {
238 /*      PAWS/RTTM data  */
239         long    ts_recent_stamp;/* Time we stored ts_recent (for aging) */
240         u32     ts_recent;      /* Time stamp to echo next              */
241         u32     rcv_tsval;      /* Time stamp value                     */
242         u32     rcv_tsecr;      /* Time stamp echo reply                */
243         u16     saw_tstamp : 1, /* Saw TIMESTAMP on last packet         */
244                 tstamp_ok : 1,  /* TIMESTAMP seen on SYN packet         */
245                 dsack : 1,      /* D-SACK is scheduled                  */
246                 wscale_ok : 1,  /* Wscale seen on SYN packet            */
247                 sack_ok : 4,    /* SACK seen on SYN packet              */
248                 snd_wscale : 4, /* Window scaling received from sender  */
249                 rcv_wscale : 4; /* Window scaling to send to receiver   */
250         u8      cookie_plus:6,  /* bytes in authenticator/cookie option */
251                 cookie_out_never:1,
252                 cookie_in_always:1;
253         u8      num_sacks;      /* Number of SACK blocks                */
254         u16     user_mss;       /* mss requested by user in ioctl       */
255         u16     mss_clamp;      /* Maximal mss, negotiated at connection setup */
256 };
257
258 static inline void tcp_clear_options(struct tcp_options_received *rx_opt)
259 {
260         rx_opt->tstamp_ok = rx_opt->sack_ok = 0;
261         rx_opt->wscale_ok = rx_opt->snd_wscale = 0;
262         rx_opt->cookie_plus = 0;
263 }
264
265 /* This is the max number of SACKS that we'll generate and process. It's safe
266  * to increase this, although since:
267  *   size = TCPOLEN_SACK_BASE_ALIGNED (4) + n * TCPOLEN_SACK_PERBLOCK (8)
268  * only four options will fit in a standard TCP header */
269 #define TCP_NUM_SACKS 4
270
271 struct tcp_cookie_values;
272 struct tcp_request_sock_ops;
273
274 struct tcp_request_sock {
275         struct inet_request_sock        req;
276 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
277         /* Only used by TCP MD5 Signature so far. */
278         const struct tcp_request_sock_ops *af_specific;
279 #endif
280         u32                             rcv_isn;
281         u32                             snt_isn;
282 };
283
284 static inline struct tcp_request_sock *tcp_rsk(const struct request_sock *req)
285 {
286         return (struct tcp_request_sock *)req;
287 }
288
289 struct tcp_sock {
290         /* inet_connection_sock has to be the first member of tcp_sock */
291         struct inet_connection_sock     inet_conn;
292         u16     tcp_header_len; /* Bytes of tcp header to send          */
293         u16     xmit_size_goal_segs; /* Goal for segmenting output packets */
294
295 /*
296  *      Header prediction flags
297  *      0x5?10 << 16 + snd_wnd in net byte order
298  */
299         __be32  pred_flags;
300
301 /*
302  *      RFC793 variables by their proper names. This means you can
303  *      read the code and the spec side by side (and laugh ...)
304  *      See RFC793 and RFC1122. The RFC writes these in capitals.
305  */
306         u32     rcv_nxt;        /* What we want to receive next         */
307         u32     copied_seq;     /* Head of yet unread data              */
308         u32     rcv_wup;        /* rcv_nxt on last window update sent   */
309         u32     snd_nxt;        /* Next sequence we send                */
310
311         u32     snd_una;        /* First byte we want an ack for        */
312         u32     snd_sml;        /* Last byte of the most recently transmitted small packet */
313         u32     rcv_tstamp;     /* timestamp of last received ACK (for keepalives) */
314         u32     lsndtime;       /* timestamp of last sent data packet (for restart window) */
315
316         /* Data for direct copy to user */
317         struct {
318                 struct sk_buff_head     prequeue;
319                 struct task_struct      *task;
320                 struct iovec            *iov;
321                 int                     memory;
322                 int                     len;
323 #ifdef CONFIG_NET_DMA
324                 /* members for async copy */
325                 struct dma_chan         *dma_chan;
326                 int                     wakeup;
327                 struct dma_pinned_list  *pinned_list;
328                 dma_cookie_t            dma_cookie;
329 #endif
330         } ucopy;
331
332         u32     snd_wl1;        /* Sequence for window update           */
333         u32     snd_wnd;        /* The window we expect to receive      */
334         u32     max_window;     /* Maximal window ever seen from peer   */
335         u32     mss_cache;      /* Cached effective mss, not including SACKS */
336
337         u32     window_clamp;   /* Maximal window to advertise          */
338         u32     rcv_ssthresh;   /* Current window clamp                 */
339
340         u32     frto_highmark;  /* snd_nxt when RTO occurred */
341         u16     advmss;         /* Advertised MSS                       */
342         u8      frto_counter;   /* Number of new acks after RTO */
343         u8      nonagle;        /* Disable Nagle algorithm?             */
344
345 /* RTT measurement */
346         u32     srtt;           /* smoothed round trip time << 3        */
347         u32     mdev;           /* medium deviation                     */
348         u32     mdev_max;       /* maximal mdev for the last rtt period */
349         u32     rttvar;         /* smoothed mdev_max                    */
350         u32     rtt_seq;        /* sequence number to update rttvar     */
351
352         u32     packets_out;    /* Packets which are "in flight"        */
353         u32     retrans_out;    /* Retransmitted packets out            */
354
355         u16     urg_data;       /* Saved octet of OOB data and control flags */
356         u8      ecn_flags;      /* ECN status bits.                     */
357         u8      reordering;     /* Packet reordering metric.            */
358         u32     snd_up;         /* Urgent pointer               */
359
360         u8      keepalive_probes; /* num of allowed keep alive probes   */
361 /*
362  *      Options received (usually on last packet, some only on SYN packets).
363  */
364         struct tcp_options_received rx_opt;
365
366 /*
367  *      Slow start and congestion control (see also Nagle, and Karn & Partridge)
368  */
369         u32     snd_ssthresh;   /* Slow start size threshold            */
370         u32     snd_cwnd;       /* Sending congestion window            */
371         u32     snd_cwnd_cnt;   /* Linear increase counter              */
372         u32     snd_cwnd_clamp; /* Do not allow snd_cwnd to grow above this */
373         u32     snd_cwnd_used;
374         u32     snd_cwnd_stamp;
375
376         u32     rcv_wnd;        /* Current receiver window              */
377         u32     write_seq;      /* Tail(+1) of data held in tcp send buffer */
378         u32     pushed_seq;     /* Last pushed seq, required to talk to windows */
379         u32     lost_out;       /* Lost packets                 */
380         u32     sacked_out;     /* SACK'd packets                       */
381         u32     fackets_out;    /* FACK'd packets                       */
382         u32     tso_deferred;
383         u32     bytes_acked;    /* Appropriate Byte Counting - RFC3465 */
384
385         /* from STCP, retrans queue hinting */
386         struct sk_buff* lost_skb_hint;
387         struct sk_buff *scoreboard_skb_hint;
388         struct sk_buff *retransmit_skb_hint;
389
390         struct sk_buff_head     out_of_order_queue; /* Out of order segments go here */
391
392         /* SACKs data, these 2 need to be together (see tcp_build_and_update_options) */
393         struct tcp_sack_block duplicate_sack[1]; /* D-SACK block */
394         struct tcp_sack_block selective_acks[4]; /* The SACKS themselves*/
395
396         struct tcp_sack_block recv_sack_cache[4];
397
398         struct sk_buff *highest_sack;   /* highest skb with SACK received
399                                          * (validity guaranteed only if
400                                          * sacked_out > 0)
401                                          */
402
403         int     lost_cnt_hint;
404         u32     retransmit_high;        /* L-bits may be on up to this seqno */
405
406         u32     lost_retrans_low;       /* Sent seq after any rxmit (lowest) */
407
408         u32     prior_ssthresh; /* ssthresh saved at recovery start     */
409         u32     high_seq;       /* snd_nxt at onset of congestion       */
410
411         u32     retrans_stamp;  /* Timestamp of the last retransmit,
412                                  * also used in SYN-SENT to remember stamp of
413                                  * the first SYN. */
414         u32     undo_marker;    /* tracking retrans started here. */
415         int     undo_retrans;   /* number of undoable retransmissions. */
416         u32     total_retrans;  /* Total retransmits for entire connection */
417
418         u32     urg_seq;        /* Seq of received urgent pointer */
419         unsigned int            keepalive_time;   /* time before keep alive takes place */
420         unsigned int            keepalive_intvl;  /* time interval between keep alive probes */
421
422         int                     linger2;
423
424 /* Receiver side RTT estimation */
425         struct {
426                 u32     rtt;
427                 u32     seq;
428                 u32     time;
429         } rcv_rtt_est;
430
431 /* Receiver queue space */
432         struct {
433                 int     space;
434                 u32     seq;
435                 u32     time;
436         } rcvq_space;
437
438 /* TCP-specific MTU probe information. */
439         struct {
440                 u32               probe_seq_start;
441                 u32               probe_seq_end;
442         } mtu_probe;
443
444 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
445 /* TCP AF-Specific parts; only used by MD5 Signature support so far */
446         const struct tcp_sock_af_ops    *af_specific;
447
448 /* TCP MD5 Signature Option information */
449         struct tcp_md5sig_info  *md5sig_info;
450 #endif
451
452         /* When the cookie options are generated and exchanged, then this
453          * object holds a reference to them (cookie_values->kref).  Also
454          * contains related tcp_cookie_transactions fields.
455          */
456         struct tcp_cookie_values  *cookie_values;
457 };
458
459 static inline struct tcp_sock *tcp_sk(const struct sock *sk)
460 {
461         return (struct tcp_sock *)sk;
462 }
463
464 struct tcp_timewait_sock {
465         struct inet_timewait_sock tw_sk;
466         u32                       tw_rcv_nxt;
467         u32                       tw_snd_nxt;
468         u32                       tw_rcv_wnd;
469         u32                       tw_ts_recent;
470         long                      tw_ts_recent_stamp;
471 #ifdef CONFIG_TCP_MD5SIG
472         u16                       tw_md5_keylen;
473         u8                        tw_md5_key[TCP_MD5SIG_MAXKEYLEN];
474 #endif
475         /* Few sockets in timewait have cookies; in that case, then this
476          * object holds a reference to them (tw_cookie_values->kref).
477          */
478         struct tcp_cookie_values  *tw_cookie_values;
479 };
480
481 static inline struct tcp_timewait_sock *tcp_twsk(const struct sock *sk)
482 {
483         return (struct tcp_timewait_sock *)sk;
484 }
485
486 #endif  /* __KERNEL__ */
487
488 #endif  /* _LINUX_TCP_H */