src/vnet/tcp/tcp.h

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2016-2019 Cisco and/or its affiliates.
   3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   4  * you may not use this file except in compliance with the License.
   5  * You may obtain a copy of the License at:
   6  *
   7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   8  *
   9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  12  * See the License for the specific language governing permissions and
  13  * limitations under the License.
  14  */
  15
  16 #ifndef _vnet_tcp_h_
  17 #define _vnet_tcp_h_
  18
  19 #include <vnet/vnet.h>
  20 #include <vnet/ip/ip.h>
  21 #include <vnet/tcp/tcp_packet.h>
  22 #include <vnet/tcp/tcp_timer.h>
  23 #include <vnet/session/transport.h>
  24 #include <vnet/session/session.h>
  25 #include <vnet/tcp/tcp_debug.h>
  26
  27 #define TCP_TICK 0.001                  /**< TCP tick period (s) */
  28 #define THZ (u32) (1/TCP_TICK)          /**< TCP tick frequency */
  29 #define TCP_TSTAMP_RESOLUTION TCP_TICK  /**< Time stamp resolution */
  30 #define TCP_PAWS_IDLE 24 * 24 * 60 * 60 * THZ /**< 24 days */
  31 #define TCP_FIB_RECHECK_PERIOD  1 * THZ /**< Recheck every 1s */
  32 #define TCP_MAX_OPTION_SPACE 40
  33 #define TCP_CC_DATA_SZ 24
  34 #define TCP_MAX_GSO_SZ 65536
  35 #define TCP_RXT_MAX_BURST 10
  36
  37 #define TCP_DUPACK_THRESHOLD    3
  38 #define TCP_IW_N_SEGMENTS       10
  39 #define TCP_ALWAYS_ACK          1       /**< On/off delayed acks */
  40 #define TCP_USE_SACKS           1       /**< Disable only for testing */
  41
  42 /** TCP FSM state definitions as per RFC793. */
  43 #define foreach_tcp_fsm_state   \
  44   _(CLOSED, "CLOSED")           \
  45   _(LISTEN, "LISTEN")           \
  46   _(SYN_SENT, "SYN_SENT")       \
  47   _(SYN_RCVD, "SYN_RCVD")       \
  48   _(ESTABLISHED, "ESTABLISHED") \
  49   _(CLOSE_WAIT, "CLOSE_WAIT")   \
  50   _(FIN_WAIT_1, "FIN_WAIT_1")   \
  51   _(LAST_ACK, "LAST_ACK")       \
  52   _(CLOSING, "CLOSING")         \
  53   _(FIN_WAIT_2, "FIN_WAIT_2")   \
  54   _(TIME_WAIT, "TIME_WAIT")
  55
  56 typedef enum _tcp_state
  57 {
  58 #define _(sym, str) TCP_STATE_##sym,
  59   foreach_tcp_fsm_state
  60 #undef _
  61   TCP_N_STATES
  62 } tcp_state_t;
  63
  64 format_function_t format_tcp_state;
  65 format_function_t format_tcp_flags;
  66 format_function_t format_tcp_sacks;
  67 format_function_t format_tcp_rcv_sacks;
  68
  69 /** TCP timers */
  70 #define foreach_tcp_timer               \
  71   _(RETRANSMIT, "RETRANSMIT")           \
  72   _(DELACK, "DELAYED ACK")              \
  73   _(PERSIST, "PERSIST")                 \
  74   _(WAITCLOSE, "WAIT CLOSE")            \
  75   _(RETRANSMIT_SYN, "RETRANSMIT SYN")   \
  76
  77 typedef enum _tcp_timers
  78 {
  79 #define _(sym, str) TCP_TIMER_##sym,
  80   foreach_tcp_timer
  81 #undef _
  82   TCP_N_TIMERS
  83 } tcp_timers_e;
  84
  85 typedef void (timer_expiration_handler) (u32 index, u32 thread_index);
  86
  87 extern timer_expiration_handler tcp_timer_delack_handler;
  88 extern timer_expiration_handler tcp_timer_retransmit_handler;
  89 extern timer_expiration_handler tcp_timer_persist_handler;
  90 extern timer_expiration_handler tcp_timer_retransmit_syn_handler;
  91
  92 #define TCP_TIMER_HANDLE_INVALID ((u32) ~0)
  93
  94 #define TCP_TIMER_TICK          0.1             /**< Timer tick in seconds */
  95 #define TCP_TO_TIMER_TICK       TCP_TICK*10     /**< Factor for converting
  96                                                      ticks to timer ticks */
  97
  98 #define TCP_RTO_MAX 60 * THZ    /* Min max RTO (60s) as per RFC6298 */
  99 #define TCP_RTO_MIN 0.2 * THZ   /* Min RTO (200ms) - lower than standard */
 100 #define TCP_RTT_MAX 30 * THZ    /* 30s (probably too much) */
 101 #define TCP_RTO_SYN_RETRIES 3   /* SYN retries without doubling RTO */
 102 #define TCP_RTO_INIT 1 * THZ    /* Initial retransmit timer */
 103 #define TCP_RTO_BOFF_MAX 8      /* Max number of retries before reset */
 104 #define TCP_ESTABLISH_TIME (60 * THZ)   /* Connection establish timeout */
 105
 106 /** Connection configuration flags */
 107 #define foreach_tcp_cfg_flag                    \
 108   _(RATE_SAMPLE, "Rate sampling")               \
 109   _(NO_CSUM_OFFLOAD, "No csum offload")         \
 110   _(NO_TSO, "TSO off")                          \
 111   _(TSO, "TSO")                                 \
 112
 113 typedef enum tcp_cfg_flag_bits_
 114 {
 115 #define _(sym, str) TCP_CFG_F_##sym##_BIT,
 116   foreach_tcp_cfg_flag
 117 #undef _
 118   TCP_CFG_N_FLAG_BITS
 119 } tcp_cfg_flag_bits_e;
 120
 121 typedef enum tcp_cfg_flag_
 122 {
 123 #define _(sym, str) TCP_CFG_F_##sym = 1 << TCP_CFG_F_##sym##_BIT,
 124   foreach_tcp_cfg_flag
 125 #undef _
 126   TCP_CFG_N_FLAGS
 127 } tcp_cfg_flags_e;
 128
 129 /** TCP connection flags */
 130 #define foreach_tcp_connection_flag             \
 131   _(SNDACK, "Send ACK")                         \
 132   _(FINSNT, "FIN sent")                         \
 133   _(RECOVERY, "Recovery")                       \
 134   _(FAST_RECOVERY, "Fast Recovery")             \
 135   _(DCNT_PENDING, "Disconnect pending")         \
 136   _(HALF_OPEN_DONE, "Half-open completed")      \
 137   _(FINPNDG, "FIN pending")                     \
 138   _(RXT_PENDING, "Retransmit pending")          \
 139   _(FRXT_FIRST, "Retransmit first")             \
 140   _(DEQ_PENDING, "Dequeue pending ")            \
 141   _(PSH_PENDING, "PSH pending")                 \
 142   _(FINRCVD, "FIN received")                    \
 143   _(ZERO_RWND_SENT, "Zero RWND sent")           \
 144
 145 typedef enum tcp_connection_flag_bits_
 146 {
 147 #define _(sym, str) TCP_CONN_##sym##_BIT,
 148   foreach_tcp_connection_flag
 149 #undef _
 150   TCP_CONN_N_FLAG_BITS
 151 } tcp_connection_flag_bits_e;
 152
 153 typedef enum tcp_connection_flag_
 154 {
 155 #define _(sym, str) TCP_CONN_##sym = 1 << TCP_CONN_##sym##_BIT,
 156   foreach_tcp_connection_flag
 157 #undef _
 158   TCP_CONN_N_FLAGS
 159 } tcp_connection_flags_e;
 160
 161 #define TCP_SCOREBOARD_TRACE (0)
 162 #define TCP_MAX_SACK_BLOCKS 256 /**< Max number of SACK blocks stored */
 163 #define TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX ((u32)~0)
 164
 165 typedef struct _scoreboard_trace_elt
 166 {
 167   u32 start;
 168   u32 end;
 169   u32 ack;
 170   u32 snd_una_max;
 171   u32 group;
 172 } scoreboard_trace_elt_t;
 173
 174 typedef struct _sack_scoreboard_hole
 175 {
 176   u32 next;             /**< Index for next entry in linked list */
 177   u32 prev;             /**< Index for previous entry in linked list */
 178   u32 start;            /**< Start sequence number */
 179   u32 end;              /**< End sequence number */
 180   u8 is_lost;           /**< Mark hole as lost */
 181 } sack_scoreboard_hole_t;
 182
 183 typedef struct _sack_scoreboard
 184 {
 185   sack_scoreboard_hole_t *holes;        /**< Pool of holes */
 186   u32 head;                             /**< Index of first entry */
 187   u32 tail;                             /**< Index of last entry */
 188   u32 sacked_bytes;                     /**< Number of bytes sacked in sb */
 189   u32 last_sacked_bytes;                /**< Number of bytes last sacked */
 190   u32 last_bytes_delivered;             /**< Sack bytes delivered to app */
 191   u32 rxt_sacked;                       /**< Rxt bytes last delivered */
 192   u32 high_sacked;                      /**< Highest byte sacked (fack) */
 193   u32 high_rxt;                         /**< Highest retransmitted sequence */
 194   u32 rescue_rxt;                       /**< Rescue sequence number */
 195   u32 lost_bytes;                       /**< Bytes lost as per RFC6675 */
 196   u32 last_lost_bytes;                  /**< Number of bytes last lost */
 197   u32 cur_rxt_hole;                     /**< Retransmitting from this hole */
 198   u8 is_reneging;
 199
 200 #if TCP_SCOREBOARD_TRACE
 201   scoreboard_trace_elt_t *trace;
 202 #endif
 203
 204 } sack_scoreboard_t;
 205
 206 #if TCP_SCOREBOARD_TRACE
 207 #define tcp_scoreboard_trace_add(_tc, _ack)                             \
 208 {                                                                       \
 209     static u64 _group = 0;                                              \
 210     sack_scoreboard_t *_sb = &_tc->sack_sb;                             \
 211     sack_block_t *_sack, *_sacks;                                       \
 212     scoreboard_trace_elt_t *_elt;                                       \
 213     int i;                                                              \
 214     _group++;                                                           \
 215     _sacks = _tc->rcv_opts.sacks;                                       \
 216     for (i = 0; i < vec_len (_sacks); i++)                              \
 217       {                                                                 \
 218         _sack = &_sacks[i];                                             \
 219         vec_add2 (_sb->trace, _elt, 1);                                 \
 220         _elt->start = _sack->start;                                     \
 221         _elt->end = _sack->end;                                         \
 222         _elt->ack = _elt->end == _ack ? _ack : 0;                       \
 223         _elt->snd_una_max = _elt->end == _ack ? _tc->snd_una_max : 0;   \
 224         _elt->group = _group;                                           \
 225       }                                                                 \
 226 }
 227 #else
 228 #define tcp_scoreboard_trace_add(_tc, _ack)
 229 #endif
 230
 231 sack_scoreboard_hole_t *scoreboard_next_rxt_hole (sack_scoreboard_t * sb,
 232                                                   sack_scoreboard_hole_t *
 233                                                   start, u8 have_sent_1_smss,
 234                                                   u8 * can_rescue,
 235                                                   u8 * snd_limited);
 236 sack_scoreboard_hole_t *scoreboard_get_hole (sack_scoreboard_t * sb,
 237                                              u32 index);
 238
 239 sack_scoreboard_hole_t *scoreboard_next_hole (sack_scoreboard_t * sb,
 240                                               sack_scoreboard_hole_t * hole);
 241 sack_scoreboard_hole_t *scoreboard_prev_hole (sack_scoreboard_t * sb,
 242                                               sack_scoreboard_hole_t * hole);
 243 sack_scoreboard_hole_t *scoreboard_first_hole (sack_scoreboard_t * sb);
 244 sack_scoreboard_hole_t *scoreboard_last_hole (sack_scoreboard_t * sb);
 245
 246 void scoreboard_clear (sack_scoreboard_t * sb);
 247 void scoreboard_clear_reneging (sack_scoreboard_t * sb, u32 start, u32 end);
 248 void scoreboard_init (sack_scoreboard_t * sb);
 249 void scoreboard_init_rxt (sack_scoreboard_t * sb, u32 snd_una);
 250 u8 *format_tcp_scoreboard (u8 * s, va_list * args);
 251
 252 #define TCP_BTS_INVALID_INDEX   ((u32)~0)
 253
 254 typedef enum tcp_bts_flags_
 255 {
 256   TCP_BTS_IS_RXT = 1,
 257   TCP_BTS_IS_APP_LIMITED = 1 << 1,
 258   TCP_BTS_IS_SACKED = 1 << 2,
 259   TCP_BTS_IS_RXT_LOST = 1 << 3,
 260 } __clib_packed tcp_bts_flags_t;
 261
 262 typedef struct tcp_bt_sample_
 263 {
 264   u32 next;                     /**< Next sample index in list */
 265   u32 prev;                     /**< Previous sample index in list */
 266   u32 min_seq;                  /**< Min seq number in sample */
 267   u32 max_seq;                  /**< Max seq number. Set for rxt samples */
 268   u64 delivered;                /**< Total delivered bytes for sample */
 269   f64 delivered_time;           /**< Delivered time when sample taken */
 270   f64 tx_time;                  /**< Transmit time for the burst */
 271   f64 first_tx_time;            /**< Connection first tx time at tx */
 272   tcp_bts_flags_t flags;        /**< Sample flag */
 273 } tcp_bt_sample_t;
 274
 275 typedef struct tcp_rate_sample_
 276 {
 277   u64 prior_delivered;          /**< Delivered of sample used for rate, i.e.,
 278                                      total bytes delivered at prior_time */
 279   f64 prior_time;               /**< Delivered time of sample used for rate */
 280   f64 interval_time;            /**< Time to ack the bytes delivered */
 281   f64 rtt_time;                 /**< RTT for sample */
 282   u32 delivered;                /**< Bytes delivered in interval_time */
 283   u32 acked_and_sacked;         /**< Bytes acked + sacked now */
 284   u32 lost;                     /**< Bytes lost now */
 285   tcp_bts_flags_t flags;        /**< Rate sample flags from bt sample */
 286 } tcp_rate_sample_t;
 287
 288 typedef struct tcp_byte_tracker_
 289 {
 290   tcp_bt_sample_t *samples;     /**< Pool of samples */
 291   rb_tree_t sample_lookup;      /**< Rbtree for sample lookup by min_seq */
 292   u32 head;                     /**< Head of samples linked list */
 293   u32 tail;                     /**< Tail of samples linked list */
 294   u32 last_ooo;                 /**< Cached last ooo sample */
 295 } tcp_byte_tracker_t;
 296
 297 typedef enum _tcp_cc_algorithm_type
 298 {
 299   TCP_CC_NEWRENO,
 300   TCP_CC_CUBIC,
 301   TCP_CC_LAST = TCP_CC_CUBIC
 302 } tcp_cc_algorithm_type_e;
 303
 304 typedef struct _tcp_cc_algorithm tcp_cc_algorithm_t;
 305
 306 typedef enum _tcp_cc_ack_t
 307 {
 308   TCP_CC_ACK,
 309   TCP_CC_DUPACK,
 310   TCP_CC_PARTIALACK
 311 } tcp_cc_ack_t;
 312
 313 typedef enum tcp_cc_event_
 314 {
 315   TCP_CC_EVT_START_TX,
 316 } tcp_cc_event_t;
 317
 318 /*
 319  * As per RFC4898 tcpEStatsStackSoftErrors
 320  */
 321 typedef struct tcp_errors_
 322 {
 323   u32 below_data_wnd;   /**< All data in seg is below snd_una */
 324   u32 above_data_wnd;   /**< Some data in segment is above snd_wnd */
 325   u32 below_ack_wnd;    /**< Acks for data below snd_una */
 326   u32 above_ack_wnd;    /**< Acks for data not sent */
 327 } tcp_errors_t;
 328
 329 typedef struct _tcp_connection
 330 {
 331   CLIB_CACHE_LINE_ALIGN_MARK (cacheline0);
 332   transport_connection_t connection;  /**< Common transport data. First! */
 333
 334   u8 state;                     /**< TCP state as per tcp_state_t */
 335   u8 cfg_flags;                 /**< Connection configuration flags */
 336   u16 flags;                    /**< Connection flags (see tcp_conn_flags_e) */
 337   u32 timers[TCP_N_TIMERS];     /**< Timer handles into timer wheel */
 338
 339   u64 segs_in;          /** RFC4022/4898 tcpHCInSegs/tcpEStatsPerfSegsIn */
 340   u64 bytes_in;         /** RFC4898 tcpEStatsPerfHCDataOctetsIn */
 341   u64 segs_out;         /** RFC4898 tcpEStatsPerfSegsOut */
 342   u64 bytes_out;        /** RFC4898 tcpEStatsPerfHCDataOctetsOut */
 343
 344   /** Send sequence variables RFC793 */
 345   u32 snd_una;          /**< oldest unacknowledged sequence number */
 346   u32 snd_una_max;      /**< newest unacknowledged sequence number + 1*/
 347   u32 snd_wnd;          /**< send window */
 348   u32 snd_wl1;          /**< seq number used for last snd.wnd update */
 349   u32 snd_wl2;          /**< ack number used for last snd.wnd update */
 350   u32 snd_nxt;          /**< next seq number to be sent */
 351   u16 snd_mss;          /**< Effective send max seg (data) size */
 352
 353   u64 data_segs_in;     /** RFC4898 tcpEStatsPerfDataSegsIn */
 354   u64 data_segs_out;    /** RFC4898 tcpEStatsPerfDataSegsOut */
 355
 356   /** Receive sequence variables RFC793 */
 357   u32 rcv_nxt;          /**< next sequence number expected */
 358   u32 rcv_wnd;          /**< receive window we expect */
 359
 360   u32 rcv_las;          /**< rcv_nxt at last ack sent/rcv_wnd update */
 361   u32 iss;              /**< initial sent sequence */
 362   u32 irs;              /**< initial remote sequence */
 363
 364   /* Options */
 365   u8 snd_opts_len;              /**< Tx options len */
 366   u8 rcv_wscale;                /**< Window scale to advertise to peer */
 367   u8 snd_wscale;                /**< Window scale to use when sending */
 368   u32 tsval_recent;             /**< Last timestamp received */
 369   u32 tsval_recent_age;         /**< When last updated tstamp_recent*/
 370   tcp_options_t snd_opts;       /**< Tx options for connection */
 371   tcp_options_t rcv_opts;       /**< Rx options for connection */
 372
 373   sack_block_t *snd_sacks;      /**< Vector of SACKs to send. XXX Fixed size? */
 374   u8 snd_sack_pos;              /**< Position in vec of first block to send */
 375   sack_block_t *snd_sacks_fl;   /**< Vector for building new list */
 376   sack_scoreboard_t sack_sb;    /**< SACK "scoreboard" that tracks holes */
 377
 378   u16 rcv_dupacks;      /**< Number of recent DUPACKs received */
 379   u32 dupacks_in;       /**< RFC4898 tcpEStatsStackDupAcksIn*/
 380   u8 pending_dupacks;   /**< Number of DUPACKs to be sent */
 381   u32 dupacks_out;      /**< RFC4898 tcpEStatsPathDupAcksOut */
 382
 383   /* Congestion control */
 384   u32 cwnd;             /**< Congestion window */
 385   u32 cwnd_acc_bytes;   /**< Bytes accumulated for cwnd increment */
 386   u32 ssthresh;         /**< Slow-start threshold */
 387   u32 prev_ssthresh;    /**< ssthresh before congestion */
 388   u32 prev_cwnd;        /**< ssthresh before congestion */
 389   u32 bytes_acked;      /**< Bytes acknowledged by current segment */
 390   u32 burst_acked;      /**< Bytes acknowledged in current burst */
 391   u32 snd_rxt_bytes;    /**< Retransmitted bytes during current cc event */
 392   u32 snd_rxt_ts;       /**< Timestamp when first packet is retransmitted */
 393   u32 prr_delivered;    /**< RFC6937 bytes delivered during current event */
 394   u32 prr_start;        /**< snd_una when prr starts */
 395   u32 rxt_delivered;    /**< Rxt bytes delivered during current cc event */
 396   u32 rxt_head;         /**< snd_una last time we re rxted the head */
 397   u32 tsecr_last_ack;   /**< Timestamp echoed to us in last healthy ACK */
 398   u32 snd_congestion;   /**< snd_una_max when congestion is detected */
 399   u32 tx_fifo_size;     /**< Tx fifo size. Used to constrain cwnd */
 400   tcp_cc_algorithm_t *cc_algo;  /**< Congestion control algorithm */
 401   u8 cc_data[TCP_CC_DATA_SZ];   /**< Congestion control algo private data */
 402
 403   u32 fr_occurences;    /**< fast-retransmit occurrences RFC4898
 404                              tcpEStatsStackFastRetran */
 405   u32 tr_occurences;    /**< timer-retransmit occurrences */
 406   u64 bytes_retrans;    /**< RFC4898 tcpEStatsPerfOctetsRetrans */
 407   u64 segs_retrans;     /**< RFC4898 tcpEStatsPerfSegsRetrans*/
 408
 409   /* RTT and RTO */
 410   u32 rto;              /**< Retransmission timeout */
 411   u32 rto_boff;         /**< Index for RTO backoff */
 412   u32 srtt;             /**< Smoothed RTT */
 413   u32 rttvar;           /**< Smoothed mean RTT difference. Approximates variance */
 414   u32 rtt_seq;          /**< Sequence number for tracked ACK */
 415   f64 rtt_ts;           /**< Timestamp for tracked ACK */
 416   f64 mrtt_us;          /**< High precision mrtt from tracked acks */
 417
 418   u32 psh_seq;          /**< Add psh header for seg that includes this */
 419   u32 next_node_index;  /**< Can be used to control next node in output */
 420   u32 next_node_opaque; /**< Opaque to pass to next node */
 421   u32 limited_transmit; /**< snd_nxt when limited transmit starts */
 422   u32 sw_if_index;      /**< Interface for the connection */
 423
 424   /* Delivery rate estimation */
 425   u64 delivered;                /**< Total bytes delivered to peer */
 426   u64 app_limited;              /**< Delivered when app-limited detected */
 427   f64 delivered_time;           /**< Time last bytes were acked */
 428   f64 first_tx_time;            /**< Send time for recently delivered/sent */
 429   tcp_byte_tracker_t *bt;       /**< Tx byte tracker */
 430
 431   tcp_errors_t errors;  /**< Soft connection errors */
 432
 433   f64 start_ts;         /**< Timestamp when connection initialized */
 434   u32 last_fib_check;   /**< Last time we checked fib route for peer */
 435   u16 mss;              /**< Our max seg size that includes options */
 436   u32 timestamp_delta;  /**< Offset for timestamp */
 437   u32 ipv6_flow_label;  /**< flow label for ipv6 header */
 438 } tcp_connection_t;
 439
 440 /* *INDENT-OFF* */
 441 struct _tcp_cc_algorithm
 442 {
 443   const char *name;
 444   uword (*unformat_cfg) (unformat_input_t * input);
 445   void (*init) (tcp_connection_t * tc);
 446   void (*cleanup) (tcp_connection_t * tc);
 447   void (*rcv_ack) (tcp_connection_t * tc, tcp_rate_sample_t *rs);
 448   void (*rcv_cong_ack) (tcp_connection_t * tc, tcp_cc_ack_t ack,
 449                         tcp_rate_sample_t *rs);
 450   void (*congestion) (tcp_connection_t * tc);
 451   void (*loss) (tcp_connection_t * tc);
 452   void (*recovered) (tcp_connection_t * tc);
 453   void (*undo_recovery) (tcp_connection_t * tc);
 454   void (*event) (tcp_connection_t *tc, tcp_cc_event_t evt);
 455   u64 (*get_pacing_rate) (tcp_connection_t *tc);
 456 };
 457 /* *INDENT-ON* */
 458
 459 #define tcp_fastrecovery_on(tc) (tc)->flags |= TCP_CONN_FAST_RECOVERY
 460 #define tcp_fastrecovery_off(tc) (tc)->flags &= ~TCP_CONN_FAST_RECOVERY
 461 #define tcp_recovery_on(tc) (tc)->flags |= TCP_CONN_RECOVERY
 462 #define tcp_recovery_off(tc) (tc)->flags &= ~TCP_CONN_RECOVERY
 463 #define tcp_in_fastrecovery(tc) ((tc)->flags & TCP_CONN_FAST_RECOVERY)
 464 #define tcp_in_recovery(tc) ((tc)->flags & (TCP_CONN_RECOVERY))
 465 #define tcp_in_slowstart(tc) (tc->cwnd < tc->ssthresh)
 466 #define tcp_disconnect_pending(tc) ((tc)->flags & TCP_CONN_DCNT_PENDING)
 467 #define tcp_disconnect_pending_on(tc) ((tc)->flags |= TCP_CONN_DCNT_PENDING)
 468 #define tcp_disconnect_pending_off(tc) ((tc)->flags &= ~TCP_CONN_DCNT_PENDING)
 469 #define tcp_fastrecovery_first(tc) ((tc)->flags & TCP_CONN_FRXT_FIRST)
 470 #define tcp_fastrecovery_first_on(tc) ((tc)->flags |= TCP_CONN_FRXT_FIRST)
 471 #define tcp_fastrecovery_first_off(tc) ((tc)->flags &= ~TCP_CONN_FRXT_FIRST)
 472
 473 #define tcp_in_cong_recovery(tc) ((tc)->flags &                 \
 474           (TCP_CONN_FAST_RECOVERY | TCP_CONN_RECOVERY))
 475
 476 #define tcp_csum_offload(tc) (!((tc)->cfg_flags & TCP_CFG_F_NO_CSUM_OFFLOAD))
 477
 478 always_inline void
 479 tcp_cong_recovery_off (tcp_connection_t * tc)
 480 {
 481   tc->flags &= ~(TCP_CONN_FAST_RECOVERY | TCP_CONN_RECOVERY);
 482   tcp_fastrecovery_first_off (tc);
 483 }
 484
 485 #define tcp_zero_rwnd_sent(tc) ((tc)->flags & TCP_CONN_ZERO_RWND_SENT)
 486 #define tcp_zero_rwnd_sent_on(tc) (tc)->flags |= TCP_CONN_ZERO_RWND_SENT
 487 #define tcp_zero_rwnd_sent_off(tc) (tc)->flags &= ~TCP_CONN_ZERO_RWND_SENT
 488
 489 typedef enum _tcp_error
 490 {
 491 #define tcp_error(n,s) TCP_ERROR_##n,
 492 #include <vnet/tcp/tcp_error.def>
 493 #undef tcp_error
 494   TCP_N_ERROR,
 495 } tcp_error_t;
 496
 497 typedef struct _tcp_lookup_dispatch
 498 {
 499   u8 next, error;
 500 } tcp_lookup_dispatch_t;
 501
 502 typedef struct tcp_worker_ctx_
 503 {
 504   CLIB_CACHE_LINE_ALIGN_MARK (cacheline0);
 505   /** worker time */
 506   u32 time_now;
 507
 508   /** worker timer wheel */
 509   tw_timer_wheel_16t_2w_512sl_t timer_wheel;
 510
 511   /** tx buffer free list */
 512   u32 *tx_buffers;
 513
 514   /** tx frames for ip 4/6 lookup nodes */
 515   vlib_frame_t *ip_lookup_tx_frames[2];
 516
 517   /** vector of pending ack dequeues */
 518   u32 *pending_deq_acked;
 519
 520   /** vector of pending disconnect notifications */
 521   u32 *pending_disconnects;
 522
 523   /** convenience pointer to this thread's vlib main */
 524   vlib_main_t *vm;
 525
 526     CLIB_CACHE_LINE_ALIGN_MARK (cacheline1);
 527
 528   /** cached 'on the wire' options for bursts */
 529   u8 cached_opts[40];
 530
 531 } tcp_worker_ctx_t;
 532
 533 typedef struct tcp_iss_seed_
 534 {
 535   u64 first;
 536   u64 second;
 537 } tcp_iss_seed_t;
 538
 539 typedef struct tcp_configuration_
 540 {
 541   /** Max rx fifo size for a session (in bytes). It is used in to compute the
 542    *  rfc 7323 window scaling factor */
 543   u32 max_rx_fifo;
 544
 545   /** Min rx fifo for a session (in bytes) */
 546   u32 min_rx_fifo;
 547
 548   /** Default MTU to be used when establishing connections */
 549   u16 default_mtu;
 550
 551   /** Initial CWND multiplier, which multiplies MSS to determine initial CWND.
 552    *  Set 0 to determine the initial CWND by another way */
 553   u16 initial_cwnd_multiplier;
 554
 555   /** Enable tx pacing for new connections */
 556   u8 enable_tx_pacing;
 557
 558   /** Allow use of TSO whenever available */
 559   u8 allow_tso;
 560
 561   /** Set if csum offloading is enabled */
 562   u8 csum_offload;
 563
 564   /** Default congestion control algorithm type */
 565   tcp_cc_algorithm_type_e cc_algo;
 566
 567   /** Min rwnd, as number of snd_mss segments, for update ack to be sent after
 568    * a zero rwnd advertisement */
 569   u32 rwnd_min_update_ack;
 570
 571   /** Delayed ack time (disabled) */
 572   u16 delack_time;
 573
 574   /** Timer ticks to wait for close from app */
 575   u16 closewait_time;
 576
 577   /** Timer ticks to wait in time-wait. Also known as 2MSL */
 578   u16 timewait_time;
 579
 580   /** Timer ticks to wait in fin-wait1 to send fin and rcv fin-ack */
 581   u16 finwait1_time;
 582
 583   /** Timer ticks to wait in last ack for ack */
 584   u16 lastack_time;
 585
 586   /** Timer ticks to wait in fin-wait2 for fin */
 587   u16 finwait2_time;
 588
 589   /** Timer ticks to wait in closing for fin ack */
 590   u16 closing_time;
 591
 592   /** Timer ticks to wait before cleaning up the connection */
 593   u16 cleanup_time;
 594
 595   /** Number of preallocated connections */
 596   u32 preallocated_connections;
 597
 598   /** Number of preallocated half-open connections */
 599   u32 preallocated_half_open_connections;
 600
 601   /** Vectors of src addresses. Optional unless one needs > 63K active-opens */
 602   ip4_address_t *ip4_src_addrs;
 603   ip6_address_t *ip6_src_addrs;
 604
 605   /** Fault-injection. Debug only */
 606   f64 buffer_fail_fraction;
 607 } tcp_configuration_t;
 608
 609 typedef struct _tcp_main
 610 {
 611   /* Per-worker thread tcp connection pools */
 612   tcp_connection_t **connections;
 613
 614   /* Pool of listeners. */
 615   tcp_connection_t *listener_pool;
 616
 617   /** Dispatch table by state and flags */
 618   tcp_lookup_dispatch_t dispatch_table[TCP_N_STATES][64];
 619
 620   u8 log2_tstamp_clocks_per_tick;
 621   f64 tstamp_ticks_per_clock;
 622
 623   /** per-worker context */
 624   tcp_worker_ctx_t *wrk_ctx;
 625
 626   /** Pool of half-open connections on which we've sent a SYN */
 627   tcp_connection_t *half_open_connections;
 628   clib_spinlock_t half_open_lock;
 629
 630   /** vlib buffer size */
 631   u32 bytes_per_buffer;
 632
 633   /** Seed used to generate random iss */
 634   tcp_iss_seed_t iss_seed;
 635
 636   /** Congestion control algorithms registered */
 637   tcp_cc_algorithm_t *cc_algos;
 638
 639   /** Hash table of cc algorithms by name */
 640   uword *cc_algo_by_name;
 641
 642   /** Last cc algo registered */
 643   tcp_cc_algorithm_type_e cc_last_type;
 644
 645   /** Flag that indicates if stack is on or off */
 646   u8 is_enabled;
 647
 648   /** Flag that indicates if v4 punting is enabled */
 649   u8 punt_unknown4;
 650
 651   /** Flag that indicates if v6 punting is enabled */
 652   u8 punt_unknown6;
 653
 654   /** Rotor for v4 source addresses */
 655   u32 last_v4_addr_rotor;
 656
 657   /** Rotor for v6 source addresses */
 658   u32 last_v6_addr_rotor;
 659
 660   /** Protocol configuration */
 661   tcp_configuration_t cfg;
 662 } tcp_main_t;
 663
 664 extern tcp_main_t tcp_main;
 665 extern vlib_node_registration_t tcp4_input_node;
 666 extern vlib_node_registration_t tcp6_input_node;
 667 extern vlib_node_registration_t tcp4_output_node;
 668 extern vlib_node_registration_t tcp6_output_node;
 669 extern vlib_node_registration_t tcp4_established_node;
 670 extern vlib_node_registration_t tcp6_established_node;
 671 extern vlib_node_registration_t tcp4_syn_sent_node;
 672 extern vlib_node_registration_t tcp6_syn_sent_node;
 673 extern vlib_node_registration_t tcp4_rcv_process_node;
 674 extern vlib_node_registration_t tcp6_rcv_process_node;
 675 extern vlib_node_registration_t tcp4_listen_node;
 676 extern vlib_node_registration_t tcp6_listen_node;
 677
 678 #define tcp_cfg tcp_main.cfg
 679 #define tcp_node_index(node_id, is_ip4)                                 \
 680   ((is_ip4) ? tcp4_##node_id##_node.index : tcp6_##node_id##_node.index)
 681
 682 always_inline tcp_main_t *
 683 vnet_get_tcp_main ()
 684 {
 685   return &tcp_main;
 686 }
 687
 688 always_inline tcp_worker_ctx_t *
 689 tcp_get_worker (u32 thread_index)
 690 {
 691   return &tcp_main.wrk_ctx[thread_index];
 692 }
 693
 694 always_inline tcp_header_t *
 695 tcp_buffer_hdr (vlib_buffer_t * b)
 696 {
 697   ASSERT ((signed) b->current_data >= (signed) -VLIB_BUFFER_PRE_DATA_SIZE);
 698   return (tcp_header_t *) (b->data + b->current_data
 699                            + vnet_buffer (b)->tcp.hdr_offset);
 700 }
 701
 702 #if (VLIB_BUFFER_TRACE_TRAJECTORY)
 703 #define tcp_trajectory_add_start(b, start)                      \
 704 {                                                               \
 705     (*vlib_buffer_trace_trajectory_cb) (b, start);              \
 706 }
 707 #else
 708 #define tcp_trajectory_add_start(b, start)
 709 #endif
 710
 711 clib_error_t *vnet_tcp_enable_disable (vlib_main_t * vm, u8 is_en);
 712
 713 void tcp_punt_unknown (vlib_main_t * vm, u8 is_ip4, u8 is_add);
 714
 715 always_inline tcp_connection_t *
 716 tcp_connection_get (u32 conn_index, u32 thread_index)
 717 {
 718   if (PREDICT_FALSE
 719       (pool_is_free_index (tcp_main.connections[thread_index], conn_index)))
 720     return 0;
 721   return pool_elt_at_index (tcp_main.connections[thread_index], conn_index);
 722 }
 723
 724 always_inline tcp_connection_t *
 725 tcp_connection_get_if_valid (u32 conn_index, u32 thread_index)
 726 {
 727   if (tcp_main.connections[thread_index] == 0)
 728     return 0;
 729   if (pool_is_free_index (tcp_main.connections[thread_index], conn_index))
 730     return 0;
 731   return pool_elt_at_index (tcp_main.connections[thread_index], conn_index);
 732 }
 733
 734 always_inline tcp_connection_t *
 735 tcp_get_connection_from_transport (transport_connection_t * tconn)
 736 {
 737   return (tcp_connection_t *) tconn;
 738 }
 739
 740 always_inline void
 741 tcp_connection_set_state (tcp_connection_t * tc, tcp_state_t state)
 742 {
 743   tc->state = state;
 744   TCP_EVT (TCP_EVT_STATE_CHANGE, tc);
 745 }
 746
 747 void tcp_connection_close (tcp_connection_t * tc);
 748 void tcp_connection_cleanup (tcp_connection_t * tc);
 749 void tcp_connection_del (tcp_connection_t * tc);
 750 int tcp_half_open_connection_cleanup (tcp_connection_t * tc);
 751 tcp_connection_t *tcp_connection_alloc (u8 thread_index);
 752 tcp_connection_t *tcp_connection_alloc_w_base (u8 thread_index,
 753                                                tcp_connection_t * base);
 754 void tcp_connection_free (tcp_connection_t * tc);
 755 void tcp_connection_reset (tcp_connection_t * tc);
 756 int tcp_configure_v4_source_address_range (vlib_main_t * vm,
 757                                            ip4_address_t * start,
 758                                            ip4_address_t * end, u32 table_id);
 759 int tcp_configure_v6_source_address_range (vlib_main_t * vm,
 760                                            ip6_address_t * start,
 761                                            ip6_address_t * end, u32 table_id);
 762 void tcp_api_reference (void);
 763 u8 *format_tcp_connection (u8 * s, va_list * args);
 764
 765 always_inline tcp_connection_t *
 766 tcp_listener_get (u32 tli)
 767 {
 768   tcp_connection_t *tc = 0;
 769   if (!pool_is_free_index (tcp_main.listener_pool, tli))
 770     tc = pool_elt_at_index (tcp_main.listener_pool, tli);
 771   return tc;
 772 }
 773
 774 always_inline tcp_connection_t *
 775 tcp_half_open_connection_get (u32 conn_index)
 776 {
 777   tcp_connection_t *tc = 0;
 778   clib_spinlock_lock_if_init (&tcp_main.half_open_lock);
 779   if (!pool_is_free_index (tcp_main.half_open_connections, conn_index))
 780     tc = pool_elt_at_index (tcp_main.half_open_connections, conn_index);
 781   clib_spinlock_unlock_if_init (&tcp_main.half_open_lock);
 782   return tc;
 783 }
 784
 785 void tcp_make_fin (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b);
 786 void tcp_make_synack (tcp_connection_t * ts, vlib_buffer_t * b);
 787 void tcp_send_reset_w_pkt (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * pkt,
 788                            u32 thread_index, u8 is_ip4);
 789 void tcp_send_reset (tcp_connection_t * tc);
 790 void tcp_send_syn (tcp_connection_t * tc);
 791 void tcp_send_synack (tcp_connection_t * tc);
 792 void tcp_send_fin (tcp_connection_t * tc);
 793 void tcp_send_ack (tcp_connection_t * tc);
 794 void tcp_update_burst_snd_vars (tcp_connection_t * tc);
 795 void tcp_update_rto (tcp_connection_t * tc);
 796 void tcp_flush_frames_to_output (tcp_worker_ctx_t * wrk);
 797 void tcp_send_window_update_ack (tcp_connection_t * tc);
 798
 799 void tcp_program_ack (tcp_connection_t * tc);
 800 void tcp_program_dupack (tcp_connection_t * tc);
 801 void tcp_program_retransmit (tcp_connection_t * tc);
 802
 803 /*
 804  * Rate estimation
 805  */
 806
 807 /**
 808  * Byte tracker initialize
 809  *
 810  * @param tc    connection for which the byte tracker should be allocated and
 811  *              initialized
 812  */
 813 void tcp_bt_init (tcp_connection_t * tc);
 814 /**
 815  * Byte tracker cleanup
 816  *
 817  * @param tc    connection for which the byte tracker should be cleaned up
 818  */
 819 void tcp_bt_cleanup (tcp_connection_t * tc);
 820 /**
 821  * Flush byte tracker samples
 822  *
 823  * @param tc    tcp connection for which samples should be flushed
 824  */
 825 void tcp_bt_flush_samples (tcp_connection_t * tc);
 826 /**
 827  * Track a tcp tx burst
 828  *
 829  * @param tc    tcp connection
 830  */
 831 void tcp_bt_track_tx (tcp_connection_t * tc, u32 len);
 832 /**
 833  * Track a tcp retransmission
 834  *
 835  * @param tc    tcp connection
 836  * @param start start sequence number
 837  * @param end   end sequence number
 838  */
 839 void tcp_bt_track_rxt (tcp_connection_t * tc, u32 start, u32 end);
 840 /**
 841  * Generate a delivery rate sample from recently acked bytes
 842  *
 843  * @param tc    tcp connection
 844  * @param rs    resulting rate sample
 845  */
 846 void tcp_bt_sample_delivery_rate (tcp_connection_t * tc,
 847                                   tcp_rate_sample_t * rs);
 848 /**
 849  * Check if sample to be generated is app limited
 850  *
 851  * @param tc    tcp connection
 852  */
 853 void tcp_bt_check_app_limited (tcp_connection_t * tc);
 854 /**
 855  * Check if the byte tracker is in sane state
 856  *
 857  * Should be used only for testing
 858  *
 859  * @param bt    byte tracker
 860  */
 861 int tcp_bt_is_sane (tcp_byte_tracker_t * bt);
 862 u8 *format_tcp_bt (u8 * s, va_list * args);
 863
 864 always_inline u32
 865 tcp_end_seq (tcp_header_t * th, u32 len)
 866 {
 867   return th->seq_number + tcp_is_syn (th) + tcp_is_fin (th) + len;
 868 }
 869
 870 /* Modulo arithmetic for TCP sequence numbers */
 871 #define seq_lt(_s1, _s2) ((i32)((_s1)-(_s2)) < 0)
 872 #define seq_leq(_s1, _s2) ((i32)((_s1)-(_s2)) <= 0)
 873 #define seq_gt(_s1, _s2) ((i32)((_s1)-(_s2)) > 0)
 874 #define seq_geq(_s1, _s2) ((i32)((_s1)-(_s2)) >= 0)
 875 #define seq_max(_s1, _s2) (seq_gt((_s1), (_s2)) ? (_s1) : (_s2))
 876
 877 /* Modulo arithmetic for timestamps */
 878 #define timestamp_lt(_t1, _t2) ((i32)((_t1)-(_t2)) < 0)
 879 #define timestamp_leq(_t1, _t2) ((i32)((_t1)-(_t2)) <= 0)
 880
 881 /**
 882  * Our estimate of the number of bytes that have left the network
 883  */
 884 always_inline u32
 885 tcp_bytes_out (const tcp_connection_t * tc)
 886 {
 887   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
 888     return tc->sack_sb.sacked_bytes + tc->sack_sb.lost_bytes;
 889   else
 890     return clib_min (tc->rcv_dupacks * tc->snd_mss,
 891                      tc->snd_nxt - tc->snd_una);
 892 }
 893
 894 /**
 895  * Our estimate of the number of bytes in flight (pipe size)
 896  */
 897 always_inline u32
 898 tcp_flight_size (const tcp_connection_t * tc)
 899 {
 900   int flight_size;
 901
 902   flight_size = (int) (tc->snd_nxt - tc->snd_una) - tcp_bytes_out (tc)
 903     + tc->snd_rxt_bytes - tc->rxt_delivered;
 904
 905   ASSERT (flight_size >= 0);
 906
 907   return flight_size;
 908 }
 909
 910 /**
 911  * Initial cwnd as per RFC5681
 912  */
 913 always_inline u32
 914 tcp_initial_cwnd (const tcp_connection_t * tc)
 915 {
 916   if (tcp_cfg.initial_cwnd_multiplier > 0)
 917     return tcp_cfg.initial_cwnd_multiplier * tc->snd_mss;
 918
 919   if (tc->snd_mss > 2190)
 920     return 2 * tc->snd_mss;
 921   else if (tc->snd_mss > 1095)
 922     return 3 * tc->snd_mss;
 923   else
 924     return 4 * tc->snd_mss;
 925 }
 926
 927 /*
 928  * Accumulate acked bytes for cwnd increase
 929  *
 930  * Once threshold bytes are accumulated, snd_mss bytes are added
 931  * to the cwnd.
 932  */
 933 always_inline void
 934 tcp_cwnd_accumulate (tcp_connection_t * tc, u32 thresh, u32 bytes)
 935 {
 936   tc->cwnd_acc_bytes += bytes;
 937   if (tc->cwnd_acc_bytes >= thresh)
 938     {
 939       u32 inc = tc->cwnd_acc_bytes / thresh;
 940       tc->cwnd_acc_bytes -= inc * thresh;
 941       tc->cwnd += inc * tc->snd_mss;
 942       tc->cwnd = clib_min (tc->cwnd, tc->tx_fifo_size);
 943     }
 944 }
 945
 946 always_inline u32
 947 tcp_loss_wnd (const tcp_connection_t * tc)
 948 {
 949   /* Whatever we have in flight + the packet we're about to send */
 950   return tcp_flight_size (tc) + tc->snd_mss;
 951 }
 952
 953 always_inline u32
 954 tcp_available_snd_wnd (const tcp_connection_t * tc)
 955 {
 956   return clib_min (tc->cwnd, tc->snd_wnd);
 957 }
 958
 959 always_inline u32
 960 tcp_available_output_snd_space (const tcp_connection_t * tc)
 961 {
 962   u32 available_wnd = tcp_available_snd_wnd (tc);
 963   int flight_size = (int) (tc->snd_nxt - tc->snd_una);
 964
 965   if (available_wnd <= flight_size)
 966     return 0;
 967
 968   return available_wnd - flight_size;
 969 }
 970
 971 /**
 972  * Estimate of how many bytes we can still push into the network
 973  */
 974 always_inline u32
 975 tcp_available_cc_snd_space (const tcp_connection_t * tc)
 976 {
 977   u32 available_wnd = tcp_available_snd_wnd (tc);
 978   u32 flight_size = tcp_flight_size (tc);
 979
 980   if (available_wnd <= flight_size)
 981     return 0;
 982
 983   return available_wnd - flight_size;
 984 }
 985
 986 always_inline u8
 987 tcp_is_lost_fin (tcp_connection_t * tc)
 988 {
 989   if ((tc->flags & TCP_CONN_FINSNT) && (tc->snd_una_max - tc->snd_una == 1))
 990     return 1;
 991   return 0;
 992 }
 993
 994 u32 tcp_snd_space (tcp_connection_t * tc);
 995 int tcp_fastrecovery_prr_snd_space (tcp_connection_t * tc);
 996
 997 fib_node_index_t tcp_lookup_rmt_in_fib (tcp_connection_t * tc);
 998
 999 /* Made public for unit testing only */
1000 void tcp_update_sack_list (tcp_connection_t * tc, u32 start, u32 end);
1001 u32 tcp_sack_list_bytes (tcp_connection_t * tc);
1002
1003 always_inline u32
1004 tcp_time_now (void)
1005 {
1006   return tcp_main.wrk_ctx[vlib_get_thread_index ()].time_now;
1007 }
1008
1009 always_inline u32
1010 tcp_time_now_w_thread (u32 thread_index)
1011 {
1012   return tcp_main.wrk_ctx[thread_index].time_now;
1013 }
1014
1015 /**
1016  * Generate timestamp for tcp connection
1017  */
1018 always_inline u32
1019 tcp_tstamp (tcp_connection_t * tc)
1020 {
1021   return (tcp_main.wrk_ctx[tc->c_thread_index].time_now -
1022           tc->timestamp_delta);
1023 }
1024
1025 always_inline f64
1026 tcp_time_now_us (u32 thread_index)
1027 {
1028   return transport_time_now (thread_index);
1029 }
1030
1031 always_inline u32
1032 tcp_set_time_now (tcp_worker_ctx_t * wrk)
1033 {
1034   wrk->time_now = clib_cpu_time_now () * tcp_main.tstamp_ticks_per_clock;
1035   return wrk->time_now;
1036 }
1037
1038 u32 tcp_session_push_header (transport_connection_t * tconn,
1039                              vlib_buffer_t * b);
1040 int tcp_session_custom_tx (void *conn, u32 max_burst_size);
1041
1042 void tcp_connection_timers_init (tcp_connection_t * tc);
1043 void tcp_connection_timers_reset (tcp_connection_t * tc);
1044 void tcp_init_snd_vars (tcp_connection_t * tc);
1045 void tcp_connection_init_vars (tcp_connection_t * tc);
1046 void tcp_connection_tx_pacer_update (tcp_connection_t * tc);
1047 void tcp_connection_tx_pacer_reset (tcp_connection_t * tc, u32 window,
1048                                     u32 start_bucket);
1049
1050 always_inline void
1051 tcp_cc_rcv_ack (tcp_connection_t * tc, tcp_rate_sample_t * rs)
1052 {
1053   tc->cc_algo->rcv_ack (tc, rs);
1054   tc->tsecr_last_ack = tc->rcv_opts.tsecr;
1055 }
1056
1057 static inline void
1058 tcp_cc_rcv_cong_ack (tcp_connection_t * tc, tcp_cc_ack_t ack_type,
1059                      tcp_rate_sample_t * rs)
1060 {
1061   tc->cc_algo->rcv_cong_ack (tc, ack_type, rs);
1062 }
1063
1064 static inline void
1065 tcp_cc_congestion (tcp_connection_t * tc)
1066 {
1067   tc->cc_algo->congestion (tc);
1068 }
1069
1070 static inline void
1071 tcp_cc_loss (tcp_connection_t * tc)
1072 {
1073   tc->cc_algo->loss (tc);
1074 }
1075
1076 static inline void
1077 tcp_cc_recovered (tcp_connection_t * tc)
1078 {
1079   tc->cc_algo->recovered (tc);
1080 }
1081
1082 static inline void
1083 tcp_cc_undo_recovery (tcp_connection_t * tc)
1084 {
1085   if (tc->cc_algo->undo_recovery)
1086     tc->cc_algo->undo_recovery (tc);
1087 }
1088
1089 static inline void
1090 tcp_cc_event (tcp_connection_t * tc, tcp_cc_event_t evt)
1091 {
1092   if (tc->cc_algo->event)
1093     tc->cc_algo->event (tc, evt);
1094 }
1095
1096 static inline u64
1097 tcp_cc_get_pacing_rate (tcp_connection_t * tc)
1098 {
1099   if (tc->cc_algo->get_pacing_rate)
1100     return tc->cc_algo->get_pacing_rate (tc);
1101
1102   f64 srtt = clib_min ((f64) tc->srtt * TCP_TICK, tc->mrtt_us);
1103
1104   /* TODO should constrain to interface's max throughput but
1105    * we don't have link speeds for sw ifs ..*/
1106   return ((f64) tc->cwnd / srtt);
1107 }
1108
1109 always_inline void
1110 tcp_timer_set (tcp_connection_t * tc, u8 timer_id, u32 interval)
1111 {
1112   ASSERT (tc->c_thread_index == vlib_get_thread_index ());
1113   ASSERT (tc->timers[timer_id] == TCP_TIMER_HANDLE_INVALID);
1114   tc->timers[timer_id] =
1115     tw_timer_start_16t_2w_512sl (&tcp_main.
1116                                  wrk_ctx[tc->c_thread_index].timer_wheel,
1117                                  tc->c_c_index, timer_id, interval);
1118 }
1119
1120 always_inline void
1121 tcp_timer_reset (tcp_connection_t * tc, u8 timer_id)
1122 {
1123   ASSERT (tc->c_thread_index == vlib_get_thread_index ());
1124   if (tc->timers[timer_id] == TCP_TIMER_HANDLE_INVALID)
1125     return;
1126
1127   tw_timer_stop_16t_2w_512sl (&tcp_main.
1128                               wrk_ctx[tc->c_thread_index].timer_wheel,
1129                               tc->timers[timer_id]);
1130   tc->timers[timer_id] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1131 }
1132
1133 always_inline void
1134 tcp_timer_update (tcp_connection_t * tc, u8 timer_id, u32 interval)
1135 {
1136   ASSERT (tc->c_thread_index == vlib_get_thread_index ());
1137   if (tc->timers[timer_id] != TCP_TIMER_HANDLE_INVALID)
1138     tw_timer_update_16t_2w_512sl (&tcp_main.
1139                                   wrk_ctx[tc->c_thread_index].timer_wheel,
1140                                   tc->timers[timer_id], interval);
1141   else
1142     tc->timers[timer_id] =
1143       tw_timer_start_16t_2w_512sl (&tcp_main.
1144                                    wrk_ctx[tc->c_thread_index].timer_wheel,
1145                                    tc->c_c_index, timer_id, interval);
1146 }
1147
1148 always_inline void
1149 tcp_retransmit_timer_set (tcp_connection_t * tc)
1150 {
1151   ASSERT (tc->snd_una != tc->snd_una_max);
1152   tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT,
1153                  clib_max (tc->rto * TCP_TO_TIMER_TICK, 1));
1154 }
1155
1156 always_inline void
1157 tcp_retransmit_timer_reset (tcp_connection_t * tc)
1158 {
1159   tcp_timer_reset (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT);
1160 }
1161
1162 always_inline void
1163 tcp_retransmit_timer_force_update (tcp_connection_t * tc)
1164 {
1165   tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT,
1166                     clib_max (tc->rto * TCP_TO_TIMER_TICK, 1));
1167 }
1168
1169 always_inline void
1170 tcp_persist_timer_set (tcp_connection_t * tc)
1171 {
1172   /* Reuse RTO. It's backed off in handler */
1173   tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_PERSIST,
1174                  clib_max (tc->rto * TCP_TO_TIMER_TICK, 1));
1175 }
1176
1177 always_inline void
1178 tcp_persist_timer_update (tcp_connection_t * tc)
1179 {
1180   u32 interval;
1181
1182   if (seq_leq (tc->snd_una, tc->snd_congestion + tc->burst_acked))
1183     interval = 1;
1184   else
1185     interval = clib_max (tc->rto * TCP_TO_TIMER_TICK, 1);
1186
1187   tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_PERSIST, interval);
1188 }
1189
1190 always_inline void
1191 tcp_persist_timer_reset (tcp_connection_t * tc)
1192 {
1193   tcp_timer_reset (tc, TCP_TIMER_PERSIST);
1194 }
1195
1196 always_inline void
1197 tcp_retransmit_timer_update (tcp_connection_t * tc)
1198 {
1199   if (tc->snd_una == tc->snd_nxt)
1200     {
1201       tcp_retransmit_timer_reset (tc);
1202       if (tc->snd_wnd < tc->snd_mss)
1203         tcp_persist_timer_update (tc);
1204     }
1205   else
1206     tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT,
1207                       clib_max (tc->rto * TCP_TO_TIMER_TICK, 1));
1208 }
1209
1210 always_inline u8
1211 tcp_timer_is_active (tcp_connection_t * tc, tcp_timers_e timer)
1212 {
1213   return tc->timers[timer] != TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1214 }
1215
1216 #define tcp_validate_txf_size(_tc, _a)                                  \
1217   ASSERT(_tc->state != TCP_STATE_ESTABLISHED                            \
1218          || transport_max_tx_dequeue (&_tc->connection) >= _a)
1219
1220 void tcp_rcv_sacks (tcp_connection_t * tc, u32 ack);
1221 u8 *tcp_scoreboard_replay (u8 * s, tcp_connection_t * tc, u8 verbose);
1222
1223 /**
1224  * Register exiting cc algo type
1225  */
1226 void tcp_cc_algo_register (tcp_cc_algorithm_type_e type,
1227                            const tcp_cc_algorithm_t * vft);
1228
1229 /**
1230  * Register new cc algo type
1231  */
1232 tcp_cc_algorithm_type_e tcp_cc_algo_new_type (const tcp_cc_algorithm_t * vft);
1233 tcp_cc_algorithm_t *tcp_cc_algo_get (tcp_cc_algorithm_type_e type);
1234
1235 static inline void *
1236 tcp_cc_data (tcp_connection_t * tc)
1237 {
1238   return (void *) tc->cc_data;
1239 }
1240
1241 void newreno_rcv_cong_ack (tcp_connection_t * tc, tcp_cc_ack_t ack_type,
1242                            tcp_rate_sample_t * rs);
1243
1244 /**
1245  * Push TCP header to buffer
1246  *
1247  * @param vm - vlib_main
1248  * @param b - buffer to write the header to
1249  * @param sp_net - source port net order
1250  * @param dp_net - destination port net order
1251  * @param seq - sequence number net order
1252  * @param ack - ack number net order
1253  * @param tcp_hdr_opts_len - header and options length in bytes
1254  * @param flags - header flags
1255  * @param wnd - window size
1256  *
1257  * @return - pointer to start of TCP header
1258  */
1259 always_inline void *
1260 vlib_buffer_push_tcp_net_order (vlib_buffer_t * b, u16 sp, u16 dp, u32 seq,
1261                                 u32 ack, u8 tcp_hdr_opts_len, u8 flags,
1262                                 u16 wnd)
1263 {
1264   tcp_header_t *th;
1265
1266   th = vlib_buffer_push_uninit (b, tcp_hdr_opts_len);
1267
1268   th->src_port = sp;
1269   th->dst_port = dp;
1270   th->seq_number = seq;
1271   th->ack_number = ack;
1272   th->data_offset_and_reserved = (tcp_hdr_opts_len >> 2) << 4;
1273   th->flags = flags;
1274   th->window = wnd;
1275   th->checksum = 0;
1276   th->urgent_pointer = 0;
1277   vnet_buffer (b)->l4_hdr_offset = (u8 *) th - b->data;
1278   b->flags |= VNET_BUFFER_F_L4_HDR_OFFSET_VALID;
1279   return th;
1280 }
1281
1282 /**
1283  * Push TCP header to buffer
1284  *
1285  * @param b - buffer to write the header to
1286  * @param sp_net - source port net order
1287  * @param dp_net - destination port net order
1288  * @param seq - sequence number host order
1289  * @param ack - ack number host order
1290  * @param tcp_hdr_opts_len - header and options length in bytes
1291  * @param flags - header flags
1292  * @param wnd - window size
1293  *
1294  * @return - pointer to start of TCP header
1295  */
1296 always_inline void *
1297 vlib_buffer_push_tcp (vlib_buffer_t * b, u16 sp_net, u16 dp_net, u32 seq,
1298                       u32 ack, u8 tcp_hdr_opts_len, u8 flags, u16 wnd)
1299 {
1300   return vlib_buffer_push_tcp_net_order (b, sp_net, dp_net,
1301                                          clib_host_to_net_u32 (seq),
1302                                          clib_host_to_net_u32 (ack),
1303                                          tcp_hdr_opts_len, flags,
1304                                          clib_host_to_net_u16 (wnd));
1305 }
1306
1307 #endif /* _vnet_tcp_h_ */
1308
1309 /*
1310  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
1311  *
1312  * Local Variables:
1313  * eval: (c-set-style "gnu")
1314  * End:
1315  */