git.sur5r.net Git - freertos/blob - FreeRTOS-Plus/Source/FreeRTOS-Plus-TCP/include/FreeRTOS_TCP_WIN.h

   1 /*\r
   2  * FreeRTOS+TCP V2.0.0\r
   3  * Copyright (C) 2017 Amazon.com, Inc. or its affiliates.  All Rights Reserved.\r
   4  *\r
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   6  * this software and associated documentation files (the "Software"), to deal in\r
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   8  * use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell copies of\r
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  10  * subject to the following conditions:\r
  11  *\r
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  21  * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.\r
  22  *\r
  23  * http://www.FreeRTOS.org\r
  24  * http://aws.amazon.com/freertos\r
  25  *\r
  26  * 1 tab == 4 spaces!\r
  27  */\r
  28 \r
  29 /*\r
  30  *      FreeRTOS_TCP_WIN.c\r
  31  *  Module which handles the TCP windowing schemes for FreeRTOS-PLUS-TCP\r
  32  */\r
  33 \r
  34 #ifndef FREERTOS_TCP_WIN_H\r
  35 #define FREERTOS_TCP_WIN_H\r
  36 \r
  37 #ifdef __cplusplus\r
  38 extern "C" {\r
  39 #endif\r
  40 \r
  41 extern BaseType_t xTCPWindowLoggingLevel;\r
  42 \r
  43 typedef struct xTCPTimer\r
  44 {\r
  45         uint32_t ulBorn;\r
  46 } TCPTimer_t;\r
  47 \r
  48 typedef struct xTCP_SEGMENT\r
  49 {\r
  50         uint32_t ulSequenceNumber;              /* The sequence number of the first byte in this packet */\r
  51         int32_t lMaxLength;                             /* Maximum space, number of bytes which can be stored in this segment */\r
  52         int32_t lDataLength;                    /* Actual number of bytes */\r
  53         int32_t lStreamPos;                             /* reference to the [t|r]xStream of the socket */\r
  54         TCPTimer_t xTransmitTimer;              /* saves a timestamp at the moment this segment gets transmitted (TX only) */\r
  55         union\r
  56         {\r
  57                 struct\r
  58                 {\r
  59                         uint32_t\r
  60                                 ucTransmitCount : 8,/* Number of times the segment has been transmitted, used to calculate the RTT */\r
  61                                 ucDupAckCount : 8,      /* Counts the number of times that a higher segment was ACK'd. After 3 times a Fast Retransmission takes place */\r
  62                                 bOutstanding : 1,       /* It the peer's turn, we're just waiting for an ACK */\r
  63                                 bAcked : 1,                     /* This segment has been acknowledged */\r
  64                                 bIsForRx : 1;           /* pdTRUE if segment is used for reception */\r
  65                 } bits;\r
  66                 uint32_t ulFlags;\r
  67         } u;\r
  68 #if( ipconfigUSE_TCP_WIN != 0 )\r
  69         struct xLIST_ITEM xQueueItem;   /* TX only: segments can be linked in one of three queues: xPriorityQueue, xTxQueue, and xWaitQueue */\r
  70         struct xLIST_ITEM xListItem;    /* With this item the segment can be connected to a list, depending on who is owning it */\r
  71 #endif\r
  72 } TCPSegment_t;\r
  73 \r
  74 typedef struct xTCP_WINSIZE\r
  75 {\r
  76         uint32_t ulRxWindowLength;\r
  77         uint32_t ulTxWindowLength;\r
  78 } TCPWinSize_t;\r
  79 \r
  80 /*\r
  81  * If TCP time-stamps are being used, they will occupy 12 bytes in\r
  82  * each packet, and thus the message space will become smaller\r
  83  */\r
  84 /* Keep this as a multiple of 4 */\r
  85 #if( ipconfigUSE_TCP_WIN == 1 )\r
  86         #if( ipconfigUSE_TCP_TIMESTAMPS == 1 )\r
  87                 #define ipSIZE_TCP_OPTIONS      ( 16u + 12u )\r
  88         #else\r
  89                 #define ipSIZE_TCP_OPTIONS      16u\r
  90         #endif\r
  91 #else\r
  92         #if     ipconfigUSE_TCP_TIMESTAMPS == 1\r
  93                 #define ipSIZE_TCP_OPTIONS   ( 12u + 12u )\r
  94         #else\r
  95                 #define ipSIZE_TCP_OPTIONS   12u\r
  96         #endif\r
  97 #endif\r
  98 \r
  99 /*\r
 100  *      Every TCP connection owns a TCP window for the administration of all packets\r
 101  *      It owns two sets of segment descriptors, incoming and outgoing\r
 102  */\r
 103 typedef struct xTCP_WINDOW\r
 104 {\r
 105         union\r
 106         {\r
 107                 struct\r
 108                 {\r
 109                         uint32_t\r
 110                                 bHasInit : 1,           /* The window structure has been initialised */\r
 111                                 bSendFullSize : 1,      /* May only send packets with a size equal to MSS (for optimisation) */\r
 112                                 bTimeStamps : 1;        /* Socket is supposed to use TCP time-stamps. This depends on the */\r
 113                 } bits;                                         /* party which opens the connection */\r
 114                 uint32_t ulFlags;\r
 115         } u;\r
 116         TCPWinSize_t xSize;\r
 117         struct\r
 118         {\r
 119                 uint32_t ulFirstSequenceNumber;  /* Logging & debug: the first segment received/sent in this connection\r
 120                                                                                   * for Tx: initial send sequence number (ISS)\r
 121                                                                                   * for Rx: initial receive sequence number (IRS) */\r
 122                 uint32_t ulCurrentSequenceNumber;/* Tx/Rx: the oldest sequence number not yet confirmed, also SND.UNA / RCV.NXT\r
 123                                                                                   * In other words: the sequence number of the left side of the sliding window */\r
 124                 uint32_t ulFINSequenceNumber;    /* The sequence number which carried the FIN flag */\r
 125                 uint32_t ulHighestSequenceNumber;/* Sequence number of the right-most byte + 1 */\r
 126 #if( ipconfigUSE_TCP_TIMESTAMPS == 1 )\r
 127                 uint32_t ulTimeStamp;                    /* The value of the TCP timestamp, transmitted or received */\r
 128 #endif\r
 129         } rx, tx;\r
 130         uint32_t ulOurSequenceNumber;           /* The SEQ number we're sending out */\r
 131         uint32_t ulUserDataLength;                      /* Number of bytes in Rx buffer which may be passed to the user, after having received a 'missing packet' */\r
 132         uint32_t ulNextTxSequenceNumber;        /* The sequence number given to the next byte to be added for transmission */\r
 133         int32_t lSRTT;                                          /* Smoothed Round Trip Time, it may increment quickly and it decrements slower */\r
 134         uint8_t ucOptionLength;                         /* Number of valid bytes in ulOptionsData[] */\r
 135 #if( ipconfigUSE_TCP_WIN == 1 )\r
 136         List_t xPriorityQueue;                          /* Priority queue: segments which must be sent immediately */\r
 137         List_t xTxQueue;                                        /* Transmit queue: segments queued for transmission */\r
 138         List_t xWaitQueue;                                      /* Waiting queue:  outstanding segments */\r
 139         TCPSegment_t *pxHeadSegment;            /* points to a segment which has not been transmitted and it's size is still growing (user data being added) */\r
 140         uint32_t ulOptionsData[ipSIZE_TCP_OPTIONS/sizeof(uint32_t)];    /* Contains the options we send out */\r
 141         List_t xTxSegments;                                     /* A linked list of all transmission segments, sorted on sequence number */\r
 142         List_t xRxSegments;                                     /* A linked list of reception segments, order depends on sequence of arrival */\r
 143 #else\r
 144         /* For tiny TCP, there is only 1 outstanding TX segment */\r
 145         TCPSegment_t xTxSegment;                        /* Priority queue */\r
 146 #endif\r
 147         uint16_t usOurPortNumber;                       /* Mostly for debugging/logging: our TCP port number */\r
 148         uint16_t usPeerPortNumber;                      /* debugging/logging: the peer's TCP port number */\r
 149         uint16_t usMSS;                                         /* Current accepted MSS */\r
 150         uint16_t usMSSInit;                                     /* MSS as configured by the socket owner */\r
 151 } TCPWindow_t;\r
 152 \r
 153 \r
 154 /*=============================================================================\r
 155  *\r
 156  * Creation and destruction\r
 157  *\r
 158  *=============================================================================*/\r
 159 \r
 160 /* Create and initialize a window */\r
 161 void vTCPWindowCreate( TCPWindow_t *pxWindow, uint32_t ulRxWindowLength,\r
 162         uint32_t ulTxWindowLength, uint32_t ulAckNumber, uint32_t ulSequenceNumber, uint32_t ulMSS );\r
 163 \r
 164 /* Destroy a window (always returns NULL)\r
 165  * It will free some resources: a collection of segments */\r
 166 void vTCPWindowDestroy( TCPWindow_t *pxWindow );\r
 167 \r
 168 /* Initialize a window */\r
 169 void vTCPWindowInit( TCPWindow_t *pxWindow, uint32_t ulAckNumber, uint32_t ulSequenceNumber, uint32_t ulMSS );\r
 170 \r
 171 /*=============================================================================\r
 172  *\r
 173  * Rx functions\r
 174  *\r
 175  *=============================================================================*/\r
 176 \r
 177 /* if true may be passed directly to user (segment expected and window is empty)\r
 178  * But pxWindow->ackno should always be used to set "BUF->ackno" */\r
 179 int32_t lTCPWindowRxCheck( TCPWindow_t *pxWindow, uint32_t ulSequenceNumber, uint32_t ulLength, uint32_t ulSpace );\r
 180 \r
 181 /* When lTCPWindowRxCheck returned false, please call store for this unexpected data */\r
 182 BaseType_t xTCPWindowRxStore( TCPWindow_t *pxWindow, uint32_t ulSequenceNumber, uint32_t ulLength );\r
 183 \r
 184 /* This function will be called as soon as a FIN is received. It will return true\r
 185  * if there are no 'open' reception segments */\r
 186 BaseType_t xTCPWindowRxEmpty( TCPWindow_t *pxWindow );\r
 187 \r
 188 /* _HT_ Temporary function for testing/debugging\r
 189  * Not used at this moment */\r
 190 void vTCPWinShowSegments( TCPWindow_t *pxWindow, BaseType_t bForRx );\r
 191 \r
 192 /*=============================================================================\r
 193  *\r
 194  * Tx functions\r
 195  *\r
 196  *=============================================================================*/\r
 197 \r
 198 /* Adds data to the Tx-window */\r
 199 int32_t lTCPWindowTxAdd( TCPWindow_t *pxWindow, uint32_t ulLength, int32_t lPosition, int32_t lMax );\r
 200 \r
 201 /* Check data to be sent and calculate the time period we may sleep */\r
 202 BaseType_t xTCPWindowTxHasData( TCPWindow_t *pxWindow, uint32_t ulWindowSize, TickType_t *pulDelay );\r
 203 \r
 204 /* See if anything is left to be sent\r
 205  * Function will be called when a FIN has been received. Only when the TX window is clean,\r
 206  * it will return pdTRUE */\r
 207 BaseType_t xTCPWindowTxDone( TCPWindow_t *pxWindow );\r
 208 \r
 209 /* Fetches data to be sent.\r
 210  * apPos will point to a location with the circular data buffer: txStream */\r
 211 uint32_t ulTCPWindowTxGet( TCPWindow_t *pxWindow, uint32_t ulWindowSize, int32_t *plPosition );\r
 212 \r
 213 /* Receive a normal ACK */\r
 214 uint32_t ulTCPWindowTxAck( TCPWindow_t *pxWindow, uint32_t ulSequenceNumber );\r
 215 \r
 216 /* Receive a SACK option */\r
 217 uint32_t ulTCPWindowTxSack( TCPWindow_t *pxWindow, uint32_t ulFirst, uint32_t ulLast );\r
 218 \r
 219 \r
 220 #ifdef __cplusplus\r
 221 }       /* extern "C" */\r
 222 #endif\r
 223 \r
 224 #endif /* FREERTOS_TCP_WIN_H */\r