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 #ifndef _NET_NETMSG_H_
  60 #include <net/netmsg.h>
  61 #endif
  62
  63 #ifndef _SYS_SPINLOCK_H_
  64 #include <sys/spinlock.h>
  65 #endif
  66
  67 struct accept_filter;
  68
  69 /*
  70  * Signaling socket buffers contain additional elements for locking
  71  * and signaling conditions.  These are used primarily by sockets.
  72  *
  73  * WARNING: See partial clearing of fields in kern/uipc_socket.c
  74  *          sorflush() and sowflush().
  75  */
  76 struct signalsockbuf {
  77         struct sockbuf sb;
  78         struct kqinfo ssb_kq;   /* process selecting read/write */
  79         struct notifymsglist ssb_mlist; /* list of pending predicate messages */
  80         uint32_t ssb_flags;     /* flags, see below (use atomic ops) */
  81         u_int   ssb_timeo;      /* timeout for read/write */
  82         long    ssb_lowat;      /* low water mark */
  83         u_long  ssb_hiwat;      /* high water mark / max actual char count */
  84         u_long  ssb_mbmax;      /* max chars of mbufs to use */
  85         struct lwkt_token ssb_token; /* frontend/backend serializer */
  86 };
  87
  88 #define ssb_cc          sb.sb_cc        /* commonly used fields */
  89 #define ssb_mb          sb.sb_mb        /* commonly used fields */
  90 #define ssb_mbcnt       sb.sb_mbcnt     /* commonly used fields */
  91 #define ssb_cc_prealloc sb.sb_cc_prealloc
  92 #define ssb_mbcnt_prealloc sb.sb_mbcnt_prealloc
  93
  94 #define SSB_LOCK        0x0001          /* lock on data queue */
  95 #define SSB_WANT        0x0002          /* someone is waiting to lock */
  96 #define SSB_WAIT        0x0004          /* someone is waiting for data/space */
  97 #define SSB_ASYNC       0x0010          /* ASYNC I/O, need signals */
  98 #define SSB_UPCALL      0x0020          /* someone wants an upcall */
  99 #define SSB_NOINTR      0x0040          /* operations not interruptible */
 100 /*#define SSB_AIO       0x0080*/        /* AIO operations queued */
 101 #define SSB_KNOTE       0x0100          /* kernel note attached */
 102 #define SSB_MEVENT      0x0200          /* need message event notification */
 103 #define SSB_STOP        0x0400          /* backpressure indicator */
 104 #define SSB_AUTOSIZE    0x0800          /* automatically size socket buffer */
 105 #define SSB_AUTOLOWAT   0x1000          /* automatically scale lowat */
 106 #define SSB_WAKEUP      0x2000          /* wakeup event race */
 107 #define SSB_PREALLOC    0x4000          /* prealloc supported */
 108 #define SSB_STOPSUPP    0x8000          /* SSB_STOP supported */
 109
 110 #define SSB_CLEAR_MASK  (SSB_ASYNC | SSB_UPCALL | SSB_STOP | \
 111                          SSB_AUTOSIZE | SSB_AUTOLOWAT)
 112
 113 #define SSB_NOTIFY_MASK (SSB_WAIT | SSB_ASYNC | SSB_UPCALL | \
 114                          SSB_KNOTE | SSB_MEVENT)
 115
 116 /*
 117  * Per-socket kernel structure.  Contains universal send and receive queues,
 118  * protocol control handle, and error information.
 119  */
 120 struct socket {
 121         short   so_type;                /* generic type, see socket.h */
 122         short   so_options;             /* from socket call, see socket.h */
 123         short   so_linger;              /* time to linger while closing */
 124         short   so_state;               /* internal state flags SS_*, below */
 125         void    *so_pcb;                /* protocol control block */
 126         struct  protosw *so_proto;      /* protocol handle */
 127         struct  socket *so_head;        /* back pointer to accept socket */
 128         lwkt_port_t so_port;            /* message port */
 129
 130         /*
 131          * These fields are used to manage sockets capable of accepting
 132          * new connections.
 133          */
 134         TAILQ_HEAD(, socket) so_incomp; /* in-progress, incomplete */
 135         TAILQ_HEAD(, socket) so_comp;   /* completed but not yet accepted */
 136         TAILQ_ENTRY(socket) so_list;    /* list of unaccepted connections */
 137         short   so_qlen;                /* so_comp count */
 138         short   so_incqlen;             /* so_incomp count */
 139         short   so_qlimit;              /* max number queued connections */
 140
 141         /*
 142          * Misc socket support
 143          */
 144         short   so_timeo;               /* connection timeout */
 145         u_short so_error;               /* error affecting connection */
 146         struct  sigio *so_sigio;        /* information for async I/O or
 147                                            out of band data (SIGURG) */
 148         u_long  so_oobmark;             /* chars to oob mark */
 149         TAILQ_HEAD(, aiocblist) so_aiojobq; /* AIO ops waiting on socket */
 150         struct signalsockbuf so_rcv;
 151         struct signalsockbuf so_snd;
 152
 153         void    (*so_upcall) (struct socket *, void *, int);
 154         void    *so_upcallarg;
 155         struct  ucred *so_cred;         /* user credentials */
 156         /* NB: generation count must not be first; easiest to make it last. */
 157         void    *so_emuldata;           /* private data for emulators */
 158         int     so_refs;                /* shutdown refs */
 159         struct  so_accf {
 160                 struct  accept_filter *so_accept_filter;
 161                 void    *so_accept_filter_arg;  /* saved filter args */
 162                 char    *so_accept_filter_str;  /* saved user args */
 163         } *so_accf;
 164
 165         struct netmsg_base so_clomsg;
 166         struct sockaddr *so_faddr;
 167
 168         struct spinlock so_rcvd_spin;
 169         struct netmsg_pru_rcvd so_rcvd_msg;
 170
 171         lwkt_port_t so_orig_port;
 172 };
 173
 174 #endif
 175
 176 /*
 177  * Socket state bits.
 178  *
 179  * NOTE: The following states are interlocked with so_refs:
 180  *
 181  *      SS_NOFDREF      so_refs while not set
 182  *      (so_pcb)        so_refs while set
 183  */
 184 #define SS_NOFDREF              0x0001  /* no file table ref any more */
 185 #define SS_ISCONNECTED          0x0002  /* socket connected to a peer */
 186 #define SS_ISCONNECTING         0x0004  /* in process of connecting to peer */
 187 #define SS_ISDISCONNECTING      0x0008  /* in process of disconnecting */
 188 #define SS_CANTSENDMORE         0x0010  /* can't send more data to peer */
 189 #define SS_CANTRCVMORE          0x0020  /* can't receive more data from peer */
 190 #define SS_RCVATMARK            0x0040  /* at mark on input */
 191
 192 #define SS_ISCLOSING            0x0080  /* in process of closing */
 193 #define SS_ASSERTINPROG         0x0100  /* sonewconn race debugging */
 194 #define SS_ASYNC                0x0200  /* async i/o notify */
 195 #define SS_ISCONFIRMING         0x0400  /* deciding to accept connection req */
 196
 197 #define SS_INCOMP               0x0800  /* unaccepted, incomplete connection */
 198 #define SS_COMP                 0x1000  /* unaccepted, complete connection */
 199 #define SS_ISDISCONNECTED       0x2000  /* socket disconnected from peer */
 200
 201 /*
 202  * Externalized form of struct socket used by the sysctl(3) interface.
 203  */
 204 struct  xsocket {
 205         size_t  xso_len;        /* length of this structure */
 206         struct  socket *xso_so; /* makes a convenient handle sometimes */
 207         short   so_type;
 208         short   so_options;
 209         short   so_linger;
 210         short   so_state;
 211         void    *so_pcb;                /* another convenient handle */
 212         int     xso_protocol;
 213         int     xso_family;
 214         short   so_qlen;
 215         short   so_incqlen;
 216         short   so_qlimit;
 217         short   so_timeo;
 218         u_short so_error;
 219         pid_t   so_pgid;
 220         u_long  so_oobmark;
 221         struct  xsockbuf {
 222                 u_long  sb_cc;
 223                 u_long  sb_hiwat;
 224                 u_long  sb_mbcnt;
 225                 u_long  sb_mbmax;
 226                 long    sb_lowat;
 227                 u_int   sb_timeo;
 228                 short   sb_flags;
 229         } so_rcv, so_snd;
 230         uid_t   so_uid;         /* XXX */
 231 };
 232
 233 /*
 234  * Macros for sockets and socket buffering.
 235  */
 236
 237 #define sosendallatonce(so) \
 238     ((so)->so_proto->pr_flags & PR_ATOMIC)
 239
 240 /* can we read something from so? */
 241 #define soreadable(so) \
 242     ((so)->so_rcv.ssb_cc >= (so)->so_rcv.ssb_lowat || \
 243         ((so)->so_state & SS_CANTRCVMORE) || \
 244         !TAILQ_EMPTY(&(so)->so_comp) || (so)->so_error)
 245
 246 /* can we write something to so? */
 247 #define sowriteable(so) \
 248     ((ssb_space(&(so)->so_snd) >= (so)->so_snd.ssb_lowat && \
 249         (((so)->so_state&SS_ISCONNECTED) || \
 250           ((so)->so_proto->pr_flags&PR_CONNREQUIRED)==0)) || \
 251      ((so)->so_state & SS_CANTSENDMORE) || \
 252      (so)->so_error)
 253
 254 /* do we have to send all at once on a socket? */
 255
 256 #ifdef _KERNEL
 257
 258 /*
 259  * How much space is there in a socket buffer (so->so_snd or so->so_rcv)?
 260  * This is problematical if the fields are unsigned, as the space might
 261  * still be negative (cc > hiwat or mbcnt > mbmax).  Should detect
 262  * overflow and return 0.
 263  *
 264  * SSB_STOP ignores cc/hiwat and returns 0.  This is used by unix domain
 265  * stream sockets to signal backpressure.
 266  */
 267 static __inline
 268 long
 269 ssb_space(struct signalsockbuf *ssb)
 270 {
 271         long bleft;
 272         long mleft;
 273
 274         if (ssb->ssb_flags & SSB_STOP)
 275                 return(0);
 276         bleft = ssb->ssb_hiwat - ssb->ssb_cc;
 277         mleft = ssb->ssb_mbmax - ssb->ssb_mbcnt;
 278         return((bleft < mleft) ? bleft : mleft);
 279 }
 280
 281 static __inline long
 282 ssb_space_prealloc(struct signalsockbuf *ssb)
 283 {
 284         long bleft, bleft_prealloc;
 285         long mleft, mleft_prealloc;
 286
 287         if (ssb->ssb_flags & SSB_STOP)
 288                 return(0);
 289
 290         bleft = ssb->ssb_hiwat - ssb->ssb_cc;
 291         bleft_prealloc = ssb->ssb_hiwat - ssb->ssb_cc_prealloc;
 292         if (bleft_prealloc < bleft)
 293                 bleft = bleft_prealloc;
 294
 295         mleft = ssb->ssb_mbmax - ssb->ssb_mbcnt;
 296         mleft_prealloc = ssb->ssb_mbmax - ssb->ssb_mbcnt_prealloc;
 297         if (mleft_prealloc < mleft)
 298                 mleft = mleft_prealloc;
 299
 300         return((bleft < mleft) ? bleft : mleft);
 301 }
 302
 303 /*
 304  * NOTE: Only works w/ later ssb_appendstream() on m
 305  */
 306 static __inline void
 307 ssb_preallocstream(struct signalsockbuf *ssb, struct mbuf *m)
 308 {
 309         if (m->m_len == 0)
 310                 return;
 311         sbprealloc(&ssb->sb, m);
 312 }
 313
 314 #endif
 315
 316 #define ssb_append(ssb, m)                                              \
 317         sbappend(&(ssb)->sb, m)
 318
 319 #define ssb_appendstream(ssb, m)                                        \
 320         sbappendstream(&(ssb)->sb, m)
 321
 322 #define ssb_appendrecord(ssb, m)                                        \
 323         sbappendrecord(&(ssb)->sb, m)
 324
 325 #define ssb_appendaddr(ssb, src, m, control)                            \
 326         ((ssb_space(ssb) <= 0) ? 0 : sbappendaddr(&(ssb)->sb, src, m, control))
 327
 328 #define ssb_appendcontrol(ssb, m, control)                              \
 329         ((ssb_space(ssb) <= 0) ? 0 : sbappendcontrol(&(ssb)->sb, m, control))
 330
 331 #define ssb_insert_knote(ssb, kn) {                                     \
 332         knote_insert(&(ssb)->ssb_kq.ki_note, kn);                       \
 333         atomic_set_int(&(ssb)->ssb_flags, SSB_KNOTE);                   \
 334 }
 335
 336 #define ssb_remove_knote(ssb, kn) {                                     \
 337         knote_remove(&(ssb)->ssb_kq.ki_note, kn);                       \
 338         if (SLIST_EMPTY(&(ssb)->ssb_kq.ki_note))                        \
 339                 atomic_clear_int(&(ssb)->ssb_flags, SSB_KNOTE);         \
 340 }
 341
 342 #define sorwakeup(so)   sowakeup((so), &(so)->so_rcv)
 343 #define sowwakeup(so)   sowakeup((so), &(so)->so_snd)
 344
 345 #ifdef _KERNEL
 346
 347 /*
 348  * Argument structure for sosetopt et seq.  This is in the KERNEL
 349  * section because it will never be visible to user code.
 350  */
 351 enum sopt_dir { SOPT_GET, SOPT_SET };
 352 struct sockopt {
 353         enum    sopt_dir sopt_dir; /* is this a get or a set? */
 354         int     sopt_level;     /* second arg of [gs]etsockopt */
 355         int     sopt_name;      /* third arg of [gs]etsockopt */
 356         void   *sopt_val;       /* fourth arg of [gs]etsockopt */
 357         size_t  sopt_valsize;   /* (almost) fifth arg of [gs]etsockopt */
 358         struct  thread *sopt_td; /* calling thread or null if kernel */
 359 };
 360
 361 struct accept_filter {
 362         char    accf_name[16];
 363         void    (*accf_callback)
 364                 (struct socket *so, void *arg, int waitflag);
 365         void *  (*accf_create)
 366                 (struct socket *so, char *arg);
 367         void    (*accf_destroy)
 368                 (struct socket *so);
 369         SLIST_ENTRY(accept_filter) accf_next;   /* next on the list */
 370 };
 371
 372 #ifdef MALLOC_DECLARE
 373 MALLOC_DECLARE(M_PCB);
 374 MALLOC_DECLARE(M_SONAME);
 375 MALLOC_DECLARE(M_ACCF);
 376 #endif
 377
 378 extern int      maxsockets;
 379 extern u_long   sb_max;         /* nominal limit */
 380 extern u_long   sb_max_adj;     /* actual limit used by sbreserve() */
 381
 382 struct file;
 383 struct filedesc;
 384 struct mbuf;
 385 struct rlimit;
 386 struct sockaddr;
 387 struct stat;
 388 struct ucred;
 389 struct uio;
 390 struct knote;
 391 struct sysmsg;
 392
 393 /*
 394  * File operations on sockets.
 395  */
 396 int     soo_read (struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *cred,
 397                         int flags);
 398 int     soo_write (struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *cred,
 399                         int flags);
 400 int     soo_close (struct file *fp);
 401 int     soo_shutdown (struct file *fp, int how);
 402 int     soo_ioctl (struct file *fp, u_long cmd, caddr_t data,
 403                         struct ucred *cred, struct sysmsg *msg);
 404 int     soo_stat (struct file *fp, struct stat *ub, struct ucred *cred);
 405 int     sokqfilter (struct file *fp, struct knote *kn);
 406
 407 /*
 408  * From uipc_socket and friends
 409  */
 410 struct  sockaddr *dup_sockaddr (const struct sockaddr *sa);
 411 int     getsockaddr (struct sockaddr **namp, caddr_t uaddr, size_t len);
 412
 413 void    ssb_release (struct signalsockbuf *ssb, struct socket *so);
 414 int     ssb_reserve (struct signalsockbuf *ssb, u_long cc, struct socket *so,
 415                    struct rlimit *rl);
 416 void    ssbtoxsockbuf (struct signalsockbuf *sb, struct xsockbuf *xsb);
 417 int     ssb_wait (struct signalsockbuf *sb);
 418 int     _ssb_lock (struct signalsockbuf *sb);
 419
 420 void    soabort_async (struct socket *so, boolean_t clr_head);
 421 void    soabort_direct (struct socket *so);
 422 int     soaccept (struct socket *so, struct sockaddr **nam);
 423 void    soaccept_generic (struct socket *so);
 424 struct  socket *soalloc (int waitok, struct protosw *);
 425 int     sobind (struct socket *so, struct sockaddr *nam, struct thread *td);
 426 void    socantrcvmore (struct socket *so);
 427 void    socantsendmore (struct socket *so);
 428 int     socket_wait (struct socket *so, struct timespec *ts, int *res);
 429 int     soclose (struct socket *so, int fflags);
 430 int     soconnect (struct socket *so, struct sockaddr *nam, struct thread *td,
 431             boolean_t sync);
 432 int     soconnect2 (struct socket *so1, struct socket *so2);
 433 int     socreate (int dom, struct socket **aso, int type, int proto,
 434             struct thread *td);
 435 int     sodisconnect (struct socket *so);
 436 void    sodiscard (struct socket *so);
 437 void    sofree (struct socket *so);
 438 int     sogetopt (struct socket *so, struct sockopt *sopt);
 439 void    sohasoutofband (struct socket *so);
 440 void    soisconnected (struct socket *so);
 441 void    soisconnecting (struct socket *so);
 442 void    soisdisconnected (struct socket *so);
 443 void    soisdisconnecting (struct socket *so);
 444 void    soisreconnected (struct socket *so);
 445 void    soisreconnecting (struct socket *so);
 446 void    sosetport (struct socket *so, struct lwkt_port *port);
 447 int     solisten (struct socket *so, int backlog, struct thread *td);
 448 struct socket *sonewconn (struct socket *head, int connstatus);
 449 struct socket *sonewconn_faddr (struct socket *head, int connstatus,
 450             const struct sockaddr *faddr, boolean_t keep_ref);
 451 void    soinherit(struct socket *so, struct socket *so_inh);
 452 int     sooptcopyin (struct sockopt *sopt, void *buf, size_t len,
 453                          size_t minlen);
 454 int     soopt_to_kbuf (struct sockopt *sopt, void *buf, size_t len,
 455                          size_t minlen);
 456 int     sooptcopyout (struct sockopt *sopt, const void *buf, size_t len);
 457 void    soopt_from_kbuf (struct sockopt *sopt, const void *buf, size_t len);
 458
 459 /* XXX; prepare mbuf for (__FreeBSD__ < 3) routines. */
 460 int     soopt_getm (struct sockopt *sopt, struct mbuf **mp);
 461 int     soopt_mcopyin (struct sockopt *sopt, struct mbuf *m);
 462 void    soopt_to_mbuf (struct sockopt *sopt, struct mbuf *m);
 463 int     soopt_mcopyout (struct sockopt *sopt, struct mbuf *m);
 464 int     soopt_from_mbuf (struct sockopt *sopt, struct mbuf *m);
 465
 466 int     soreceive (struct socket *so, struct sockaddr **paddr,
 467                        struct uio *uio, struct sockbuf *sio,
 468                        struct mbuf **controlp, int *flagsp);
 469 int     sorecvtcp (struct socket *so, struct sockaddr **paddr,
 470                        struct uio *uio, struct sockbuf *sio,
 471                        struct mbuf **controlp, int *flagsp);
 472 int     soreserve (struct socket *so, u_long sndcc, u_long rcvcc,
 473                    struct rlimit *rl);
 474 void    sorflush (struct socket *so);
 475 int     sosend (struct socket *so, struct sockaddr *addr, struct uio *uio,
 476                     struct mbuf *top, struct mbuf *control, int flags,
 477                     struct thread *td);
 478 int     sosendudp (struct socket *so, struct sockaddr *addr, struct uio *uio,
 479                     struct mbuf *top, struct mbuf *control, int flags,
 480                     struct thread *td);
 481 int     sosendtcp (struct socket *so, struct sockaddr *addr, struct uio *uio,
 482                     struct mbuf *top, struct mbuf *control, int flags,
 483                     struct thread *td);
 484 int     sosetopt (struct socket *so, struct sockopt *sopt);
 485 int     soshutdown (struct socket *so, int how);
 486 void    sotoxsocket (struct socket *so, struct xsocket *xso);
 487 void    sowakeup (struct socket *so, struct signalsockbuf *sb);
 488
 489 /* accept filter functions */
 490 int     accept_filt_add (struct accept_filter *filt);
 491 int     accept_filt_del (char *name);
 492 struct accept_filter *  accept_filt_get (char *name);
 493 #ifdef ACCEPT_FILTER_MOD
 494 int accept_filt_generic_mod_event (module_t mod, int event, void *data);
 495 SYSCTL_DECL(_net_inet_accf);
 496 #endif /* ACCEPT_FILTER_MOD */
 497
 498 #endif /* _KERNEL */
 499
 500 #endif /* !_SYS_SOCKETVAR_H_ */