sys/sys/socketvar.h

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1990, 1993
   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. All advertising materials mentioning features or use of this software
  14  *    must display the following acknowledgement:
  15  *      This product includes software developed by the University of
  16  *      California, Berkeley and its contributors.
  17  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  18  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  19  *    without specific prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  25  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  26  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  27  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  29  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  30  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  31  * SUCH DAMAGE.
  32  *
  33  *      @(#)socketvar.h 8.3 (Berkeley) 2/19/95
  34  * $FreeBSD: src/sys/sys/socketvar.h,v 1.46.2.10 2003/08/24 08:24:39 hsu Exp $
  35  * $DragonFly: src/sys/sys/socketvar.h,v 1.35 2008/08/28 23:15:45 dillon Exp $
  36  */
  37
  38 #ifndef _SYS_SOCKETVAR_H_
  39 #define _SYS_SOCKETVAR_H_
  40
  41 #ifndef _SYS_TYPES_H_
  42 #include <sys/types.h>
  43 #endif
  44 #ifndef _SYS_QUEUE_H_
  45 #include <sys/queue.h>                  /* for TAILQ macros */
  46 #endif
  47 #ifndef _SYS_EVENT_H_
  48 #include <sys/event.h>                  /* for struct kqinfo */
  49 #endif
  50 #ifndef _SYS_THREAD_H_
  51 #include <sys/thread.h>                 /* for struct lwkt_token */
  52 #endif
  53 #ifndef _SYS_SOCKBUF_H_
  54 #include <sys/sockbuf.h>
  55 #endif
  56
  57 #if defined(_KERNEL) || defined(_KERNEL_STRUCTURES)
  58
  59 struct accept_filter;
  60
  61 /*
  62  * Signaling socket buffers contain additional elements for locking
  63  * and signaling conditions.  These are used primarily by sockets.
  64  *
  65  * WARNING: See partial clearing of fields in kern/uipc_socket.c
  66  *          sorflush() and sowflush().
  67  */
  68 struct signalsockbuf {
  69         struct sockbuf sb;
  70         struct kqinfo ssb_kq;   /* process selecting read/write */
  71         uint32_t ssb_flags;     /* flags, see below (use atomic ops) */
  72         u_int   ssb_timeo;      /* timeout for read/write */
  73         long    ssb_lowat;      /* low water mark */
  74         u_long  ssb_hiwat;      /* high water mark / max actual char count */
  75         u_long  ssb_mbmax;      /* max chars of mbufs to use */
  76         struct lwkt_token ssb_token; /* frontend/backend serializer */
  77 };
  78
  79 #define ssb_cc          sb.sb_cc        /* commonly used fields */
  80 #define ssb_mb          sb.sb_mb        /* commonly used fields */
  81 #define ssb_mbcnt       sb.sb_mbcnt     /* commonly used fields */
  82
  83 #define SSB_LOCK        0x0001          /* lock on data queue */
  84 #define SSB_WANT        0x0002          /* someone is waiting to lock */
  85 #define SSB_WAIT        0x0004          /* someone is waiting for data/space */
  86 #define SSB_ASYNC       0x0010          /* ASYNC I/O, need signals */
  87 #define SSB_UPCALL      0x0020          /* someone wants an upcall */
  88 #define SSB_NOINTR      0x0040          /* operations not interruptible */
  89 /*#define SSB_AIO       0x0080*/        /* AIO operations queued */
  90 #define SSB_KNOTE       0x0100          /* kernel note attached */
  91 #define SSB_MEVENT      0x0200          /* need message event notification */
  92 #define SSB_STOP        0x0400          /* backpressure indicator */
  93 #define SSB_AUTOSIZE    0x0800          /* automatically size socket buffer */
  94 #define SSB_AUTOLOWAT   0x1000          /* automatically scale lowat */
  95 #define SSB_WAKEUP      0x2000          /* wakeup event race */
  96
  97 #define SSB_CLEAR_MASK  (SSB_ASYNC | SSB_UPCALL | SSB_STOP | \
  98                          SSB_AUTOSIZE | SSB_AUTOLOWAT)
  99
 100 #define SSB_NOTIFY_MASK (SSB_WAIT | SSB_ASYNC | SSB_UPCALL | \
 101                          SSB_KNOTE | SSB_MEVENT)
 102
 103 /*
 104  * Per-socket kernel structure.  Contains universal send and receive queues,
 105  * protocol control handle, and error information.
 106  */
 107 struct socket {
 108         short   so_type;                /* generic type, see socket.h */
 109         short   so_options;             /* from socket call, see socket.h */
 110         short   so_linger;              /* time to linger while closing */
 111         short   so_state;               /* internal state flags SS_*, below */
 112         void    *so_pcb;                /* protocol control block */
 113         struct  protosw *so_proto;      /* protocol handle */
 114         struct  socket *so_head;        /* back pointer to accept socket */
 115         lwkt_port_t so_port;            /* message port */
 116
 117         /*
 118          * These fields are used to manage sockets capable of accepting
 119          * new connections.
 120          */
 121         TAILQ_HEAD(, socket) so_incomp; /* in-progress, incomplete */
 122         TAILQ_HEAD(, socket) so_comp;   /* completed but not yet accepted */
 123         TAILQ_ENTRY(socket) so_list;    /* list of unaccepted connections */
 124         short   so_qlen;                /* so_comp count */
 125         short   so_incqlen;             /* so_incomp count */
 126         short   so_qlimit;              /* max number queued connections */
 127
 128         /*
 129          * Misc socket support
 130          */
 131         short   so_timeo;               /* connection timeout */
 132         u_short so_error;               /* error affecting connection */
 133         struct  sigio *so_sigio;        /* information for async I/O or
 134                                            out of band data (SIGURG) */
 135         u_long  so_oobmark;             /* chars to oob mark */
 136         TAILQ_HEAD(, aiocblist) so_aiojobq; /* AIO ops waiting on socket */
 137         struct signalsockbuf so_rcv;
 138         struct signalsockbuf so_snd;
 139
 140         void    (*so_upcall) (struct socket *, void *, int);
 141         void    *so_upcallarg;
 142         struct  ucred *so_cred;         /* user credentials */
 143         /* NB: generation count must not be first; easiest to make it last. */
 144         void    *so_emuldata;           /* private data for emulators */
 145         int     so_refs;                /* shutdown refs */
 146         struct  so_accf {
 147                 struct  accept_filter *so_accept_filter;
 148                 void    *so_accept_filter_arg;  /* saved filter args */
 149                 char    *so_accept_filter_str;  /* saved user args */
 150         } *so_accf;
 151 };
 152
 153 #endif
 154
 155 /*
 156  * Socket state bits.
 157  *
 158  * NOTE: The following states are interlocked with so_refs:
 159  *
 160  *      SS_NOFDREF      so_refs while not set
 161  *      (so_pcb)        so_refs while set
 162  */
 163 #define SS_NOFDREF              0x0001  /* no file table ref any more */
 164 #define SS_ISCONNECTED          0x0002  /* socket connected to a peer */
 165 #define SS_ISCONNECTING         0x0004  /* in process of connecting to peer */
 166 #define SS_ISDISCONNECTING      0x0008  /* in process of disconnecting */
 167 #define SS_CANTSENDMORE         0x0010  /* can't send more data to peer */
 168 #define SS_CANTRCVMORE          0x0020  /* can't receive more data from peer */
 169 #define SS_RCVATMARK            0x0040  /* at mark on input */
 170
 171 #define SS_ASSERTINPROG         0x0100  /* sonewconn race debugging */
 172 #define SS_ASYNC                0x0200  /* async i/o notify */
 173 #define SS_ISCONFIRMING         0x0400  /* deciding to accept connection req */
 174
 175 #define SS_INCOMP               0x0800  /* unaccepted, incomplete connection */
 176 #define SS_COMP                 0x1000  /* unaccepted, complete connection */
 177 #define SS_ISDISCONNECTED       0x2000  /* socket disconnected from peer */
 178
 179 /*
 180  * Externalized form of struct socket used by the sysctl(3) interface.
 181  */
 182 struct  xsocket {
 183         size_t  xso_len;        /* length of this structure */
 184         struct  socket *xso_so; /* makes a convenient handle sometimes */
 185         short   so_type;
 186         short   so_options;
 187         short   so_linger;
 188         short   so_state;
 189         void    *so_pcb;                /* another convenient handle */
 190         int     xso_protocol;
 191         int     xso_family;
 192         short   so_qlen;
 193         short   so_incqlen;
 194         short   so_qlimit;
 195         short   so_timeo;
 196         u_short so_error;
 197         pid_t   so_pgid;
 198         u_long  so_oobmark;
 199         struct  xsockbuf {
 200                 u_long  sb_cc;
 201                 u_long  sb_hiwat;
 202                 u_long  sb_mbcnt;
 203                 u_long  sb_mbmax;
 204                 long    sb_lowat;
 205                 u_int   sb_timeo;
 206                 short   sb_flags;
 207         } so_rcv, so_snd;
 208         uid_t   so_uid;         /* XXX */
 209 };
 210
 211 /*
 212  * Macros for sockets and socket buffering.
 213  */
 214
 215 #define sosendallatonce(so) \
 216     ((so)->so_proto->pr_flags & PR_ATOMIC)
 217
 218 /* can we read something from so? */
 219 #define soreadable(so) \
 220     ((so)->so_rcv.ssb_cc >= (so)->so_rcv.ssb_lowat || \
 221         ((so)->so_state & SS_CANTRCVMORE) || \
 222         !TAILQ_EMPTY(&(so)->so_comp) || (so)->so_error)
 223
 224 /* can we write something to so? */
 225 #define sowriteable(so) \
 226     ((ssb_space(&(so)->so_snd) >= (so)->so_snd.ssb_lowat && \
 227         (((so)->so_state&SS_ISCONNECTED) || \
 228           ((so)->so_proto->pr_flags&PR_CONNREQUIRED)==0)) || \
 229      ((so)->so_state & SS_CANTSENDMORE) || \
 230      (so)->so_error)
 231
 232 /*
 233  * Do we need to notify the other side when I/O is possible?
 234  *
 235  * NOTE: Interlock for ssb_wait/wakeup.  The protocol side will set
 236  *       SSB_WAKEUP asynchronously and this can race, so if it isn't
 237  *       set we have to go through the full-on notification check.
 238  *       If it is set but no waiting ever takes place it simply
 239  *       remains set.
 240  */
 241 #define ssb_notify(ssb)                                 \
 242             (((ssb)->ssb_flags & SSB_NOTIFY_MASK) ||    \
 243              ((ssb)->ssb_flags & SSB_WAKEUP) == 0)
 244
 245 /* do we have to send all at once on a socket? */
 246
 247 #ifdef _KERNEL
 248
 249 /*
 250  * How much space is there in a socket buffer (so->so_snd or so->so_rcv)?
 251  * This is problematical if the fields are unsigned, as the space might
 252  * still be negative (cc > hiwat or mbcnt > mbmax).  Should detect
 253  * overflow and return 0.
 254  *
 255  * SSB_STOP ignores cc/hiwat and returns 0.  This is used by unix domain
 256  * stream sockets to signal backpressure.
 257  */
 258 static __inline
 259 long
 260 ssb_space(struct signalsockbuf *ssb)
 261 {
 262         long bleft;
 263         long mleft;
 264
 265         if (ssb->ssb_flags & SSB_STOP)
 266                 return(0);
 267         bleft = ssb->ssb_hiwat - ssb->ssb_cc;
 268         mleft = ssb->ssb_mbmax - ssb->ssb_mbcnt;
 269         return((bleft < mleft) ? bleft : mleft);
 270 }
 271
 272 #endif
 273
 274 #define ssb_append(ssb, m)                                              \
 275         sbappend(&(ssb)->sb, m)
 276
 277 #define ssb_appendstream(ssb, m)                                        \
 278         sbappendstream(&(ssb)->sb, m)
 279
 280 #define ssb_appendrecord(ssb, m)                                        \
 281         sbappendrecord(&(ssb)->sb, m)
 282
 283 #define ssb_appendaddr(ssb, src, m, control)                            \
 284         ((ssb_space(ssb) <= 0) ? 0 : sbappendaddr(&(ssb)->sb, src, m, control))
 285
 286 #define ssb_appendcontrol(ssb, m, control)                              \
 287         ((ssb_space(ssb) <= 0) ? 0 : sbappendcontrol(&(ssb)->sb, m, control))
 288
 289 #define ssb_insert_knote(ssb, kn) {                                     \
 290         knote_insert(&(ssb)->ssb_kq.ki_note, kn);                       \
 291         atomic_set_int(&(ssb)->ssb_flags, SSB_KNOTE);                   \
 292 }
 293
 294 #define ssb_remove_knote(ssb, kn) {                                     \
 295         knote_remove(&(ssb)->ssb_kq.ki_note, kn);                       \
 296         if (SLIST_EMPTY(&(ssb)->ssb_kq.ki_note))                        \
 297                 atomic_clear_int(&(ssb)->ssb_flags, SSB_KNOTE);         \
 298 }
 299
 300 #define sorwakeup(so)                                           \
 301         do {                                                    \
 302                 if (ssb_notify(&(so)->so_rcv))                  \
 303                         sowakeup((so), &(so)->so_rcv);          \
 304         } while (0)
 305
 306 #define sowwakeup(so)                                           \
 307         do {                                                    \
 308                 if (ssb_notify(&(so)->so_snd))                  \
 309                         sowakeup((so), &(so)->so_snd);          \
 310         } while (0)
 311
 312 #ifdef _KERNEL
 313
 314 /*
 315  * Argument structure for sosetopt et seq.  This is in the KERNEL
 316  * section because it will never be visible to user code.
 317  */
 318 enum sopt_dir { SOPT_GET, SOPT_SET };
 319 struct sockopt {
 320         enum    sopt_dir sopt_dir; /* is this a get or a set? */
 321         int     sopt_level;     /* second arg of [gs]etsockopt */
 322         int     sopt_name;      /* third arg of [gs]etsockopt */
 323         void   *sopt_val;       /* fourth arg of [gs]etsockopt */
 324         size_t  sopt_valsize;   /* (almost) fifth arg of [gs]etsockopt */
 325         struct  thread *sopt_td; /* calling thread or null if kernel */
 326 };
 327
 328 struct accept_filter {
 329         char    accf_name[16];
 330         void    (*accf_callback)
 331                 (struct socket *so, void *arg, int waitflag);
 332         void *  (*accf_create)
 333                 (struct socket *so, char *arg);
 334         void    (*accf_destroy)
 335                 (struct socket *so);
 336         SLIST_ENTRY(accept_filter) accf_next;   /* next on the list */
 337 };
 338
 339 #ifdef MALLOC_DECLARE
 340 MALLOC_DECLARE(M_PCB);
 341 MALLOC_DECLARE(M_SONAME);
 342 MALLOC_DECLARE(M_ACCF);
 343 #endif
 344
 345 extern int      maxsockets;
 346 extern u_long   sb_max;         /* nominal limit */
 347 extern u_long   sb_max_adj;     /* actual limit used by sbreserve() */
 348
 349 struct file;
 350 struct filedesc;
 351 struct mbuf;
 352 struct rlimit;
 353 struct sockaddr;
 354 struct stat;
 355 struct ucred;
 356 struct uio;
 357 struct knote;
 358 struct sysmsg;
 359
 360 /*
 361  * File operations on sockets.
 362  */
 363 int     soo_read (struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *cred,
 364                         int flags);
 365 int     soo_write (struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *cred,
 366                         int flags);
 367 int     soo_close (struct file *fp);
 368 int     soo_shutdown (struct file *fp, int how);
 369 int     soo_ioctl (struct file *fp, u_long cmd, caddr_t data,
 370                         struct ucred *cred, struct sysmsg *msg);
 371 int     soo_stat (struct file *fp, struct stat *ub, struct ucred *cred);
 372 int     sokqfilter (struct file *fp, struct knote *kn);
 373
 374 /*
 375  * From uipc_socket and friends
 376  */
 377 struct  sockaddr *dup_sockaddr (const struct sockaddr *sa);
 378 int     getsockaddr (struct sockaddr **namp, caddr_t uaddr, size_t len);
 379
 380 void    ssb_release (struct signalsockbuf *ssb, struct socket *so);
 381 int     ssb_reserve (struct signalsockbuf *ssb, u_long cc, struct socket *so,
 382                    struct rlimit *rl);
 383 void    ssbtoxsockbuf (struct signalsockbuf *sb, struct xsockbuf *xsb);
 384 int     ssb_wait (struct signalsockbuf *sb);
 385 int     _ssb_lock (struct signalsockbuf *sb);
 386
 387 void    soabort (struct socket *so);
 388 void    soaborta (struct socket *so);
 389 void    soabort_oncpu (struct socket *so);
 390 int     soaccept (struct socket *so, struct sockaddr **nam);
 391 struct  socket *soalloc (int waitok);
 392 int     sobind (struct socket *so, struct sockaddr *nam, struct thread *td);
 393 void    socantrcvmore (struct socket *so);
 394 void    socantsendmore (struct socket *so);
 395 int     socket_wait (struct socket *so, struct timespec *ts, int *res);
 396 int     soclose (struct socket *so, int fflags);
 397 int     soconnect (struct socket *so, struct sockaddr *nam, struct thread *td);
 398 int     soconnect2 (struct socket *so1, struct socket *so2);
 399 int     socreate (int dom, struct socket **aso, int type, int proto,
 400             struct thread *td);
 401 int     sodisconnect (struct socket *so);
 402 void    sofree (struct socket *so);
 403 int     sogetopt (struct socket *so, struct sockopt *sopt);
 404 void    sohasoutofband (struct socket *so);
 405 void    soisconnected (struct socket *so);
 406 void    soisconnecting (struct socket *so);
 407 void    soisdisconnected (struct socket *so);
 408 void    soisdisconnecting (struct socket *so);
 409 void    soisreconnected (struct socket *so);
 410 void    soisreconnecting (struct socket *so);
 411 void    sosetport (struct socket *so, struct lwkt_port *port);
 412 int     solisten (struct socket *so, int backlog, struct thread *td);
 413 struct socket *sonewconn (struct socket *head, int connstatus);
 414 int     sooptcopyin (struct sockopt *sopt, void *buf, size_t len,
 415                          size_t minlen);
 416 int     soopt_to_kbuf (struct sockopt *sopt, void *buf, size_t len,
 417                          size_t minlen);
 418 int     sooptcopyout (struct sockopt *sopt, const void *buf, size_t len);
 419 void    soopt_from_kbuf (struct sockopt *sopt, const void *buf, size_t len);
 420
 421 /* XXX; prepare mbuf for (__FreeBSD__ < 3) routines. */
 422 int     soopt_getm (struct sockopt *sopt, struct mbuf **mp);
 423 int     soopt_mcopyin (struct sockopt *sopt, struct mbuf *m);
 424 void    soopt_to_mbuf (struct sockopt *sopt, struct mbuf *m);
 425 int     soopt_mcopyout (struct sockopt *sopt, struct mbuf *m);
 426 int     soopt_from_mbuf (struct sockopt *sopt, struct mbuf *m);
 427
 428 int     soreceive (struct socket *so, struct sockaddr **paddr,
 429                        struct uio *uio, struct sockbuf *sio,
 430                        struct mbuf **controlp, int *flagsp);
 431 int     soreserve (struct socket *so, u_long sndcc, u_long rcvcc,
 432                    struct rlimit *rl);
 433 void    sorflush (struct socket *so);
 434 int     sosend (struct socket *so, struct sockaddr *addr, struct uio *uio,
 435                     struct mbuf *top, struct mbuf *control, int flags,
 436                     struct thread *td);
 437 int     sosendudp (struct socket *so, struct sockaddr *addr, struct uio *uio,
 438                     struct mbuf *top, struct mbuf *control, int flags,
 439                     struct thread *td);
 440 int     sosendtcp (struct socket *so, struct sockaddr *addr, struct uio *uio,
 441                     struct mbuf *top, struct mbuf *control, int flags,
 442                     struct thread *td);
 443 int     sosetopt (struct socket *so, struct sockopt *sopt);
 444 int     soshutdown (struct socket *so, int how);
 445 void    sotoxsocket (struct socket *so, struct xsocket *xso);
 446 void    sowakeup (struct socket *so, struct signalsockbuf *sb);
 447
 448 /* accept filter functions */
 449 int     accept_filt_add (struct accept_filter *filt);
 450 int     accept_filt_del (char *name);
 451 struct accept_filter *  accept_filt_get (char *name);
 452 #ifdef ACCEPT_FILTER_MOD
 453 int accept_filt_generic_mod_event (module_t mod, int event, void *data);
 454 SYSCTL_DECL(_net_inet_accf);
 455 #endif /* ACCEPT_FILTER_MOD */
 456
 457 #endif /* _KERNEL */
 458
 459 #endif /* !_SYS_SOCKETVAR_H_ */