tcp: fix handling of retransmitted syns
[vpp.git] / src / vnet / tcp / tcp_input.c
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 #include <vppinfra/sparse_vec.h>
17 #include <vnet/tcp/tcp_packet.h>
18 #include <vnet/tcp/tcp.h>
19 #include <vnet/session/session.h>
20 #include <math.h>
21
22 static char *tcp_error_strings[] = {
23 #define tcp_error(n,s) s,
24 #include <vnet/tcp/tcp_error.def>
25 #undef tcp_error
26 };
27
28 /* All TCP nodes have the same outgoing arcs */
29 #define foreach_tcp_state_next                  \
30   _ (DROP4, "ip4-drop")                         \
31   _ (DROP6, "ip6-drop")                         \
32   _ (TCP4_OUTPUT, "tcp4-output")                \
33   _ (TCP6_OUTPUT, "tcp6-output")
34
35 typedef enum _tcp_established_next
36 {
37 #define _(s,n) TCP_ESTABLISHED_NEXT_##s,
38   foreach_tcp_state_next
39 #undef _
40     TCP_ESTABLISHED_N_NEXT,
41 } tcp_established_next_t;
42
43 typedef enum _tcp_rcv_process_next
44 {
45 #define _(s,n) TCP_RCV_PROCESS_NEXT_##s,
46   foreach_tcp_state_next
47 #undef _
48     TCP_RCV_PROCESS_N_NEXT,
49 } tcp_rcv_process_next_t;
50
51 typedef enum _tcp_syn_sent_next
52 {
53 #define _(s,n) TCP_SYN_SENT_NEXT_##s,
54   foreach_tcp_state_next
55 #undef _
56     TCP_SYN_SENT_N_NEXT,
57 } tcp_syn_sent_next_t;
58
59 typedef enum _tcp_listen_next
60 {
61 #define _(s,n) TCP_LISTEN_NEXT_##s,
62   foreach_tcp_state_next
63 #undef _
64     TCP_LISTEN_N_NEXT,
65 } tcp_listen_next_t;
66
67 /* Generic, state independent indices */
68 typedef enum _tcp_state_next
69 {
70 #define _(s,n) TCP_NEXT_##s,
71   foreach_tcp_state_next
72 #undef _
73     TCP_STATE_N_NEXT,
74 } tcp_state_next_t;
75
76 #define tcp_next_output(is_ip4) (is_ip4 ? TCP_NEXT_TCP4_OUTPUT          \
77                                         : TCP_NEXT_TCP6_OUTPUT)
78
79 #define tcp_next_drop(is_ip4) (is_ip4 ? TCP_NEXT_DROP4                  \
80                                       : TCP_NEXT_DROP6)
81
82 vlib_node_registration_t tcp4_established_node;
83 vlib_node_registration_t tcp6_established_node;
84
85 /**
86  * Validate segment sequence number. As per RFC793:
87  *
88  * Segment Receive Test
89  *      Length  Window
90  *      ------- -------  -------------------------------------------
91  *      0       0       SEG.SEQ = RCV.NXT
92  *      0       >0      RCV.NXT =< SEG.SEQ < RCV.NXT+RCV.WND
93  *      >0      0       not acceptable
94  *      >0      >0      RCV.NXT =< SEG.SEQ < RCV.NXT+RCV.WND
95  *                      or RCV.NXT =< SEG.SEQ+SEG.LEN-1 < RCV.NXT+RCV.WND
96  *
97  * This ultimately consists in checking if segment falls within the window.
98  * The one important difference compared to RFC793 is that we use rcv_las,
99  * or the rcv_nxt at last ack sent instead of rcv_nxt since that's the
100  * peer's reference when computing our receive window.
101  *
102  * This:
103  *  seq_leq (end_seq, tc->rcv_las + tc->rcv_wnd) && seq_geq (seq, tc->rcv_las)
104  * however, is too strict when we have retransmits. Instead we just check that
105  * the seq is not beyond the right edge and that the end of the segment is not
106  * less than the left edge.
107  *
108  * N.B. rcv_nxt and rcv_wnd are both updated in this node if acks are sent, so
109  * use rcv_nxt in the right edge window test instead of rcv_las.
110  *
111  */
112 always_inline u8
113 tcp_segment_in_rcv_wnd (tcp_connection_t * tc, u32 seq, u32 end_seq)
114 {
115   return (seq_geq (end_seq, tc->rcv_las)
116           && seq_leq (seq, tc->rcv_nxt + tc->rcv_wnd));
117 }
118
119 /**
120  * Parse TCP header options.
121  *
122  * @param th TCP header
123  * @param to TCP options data structure to be populated
124  * @param is_syn set if packet is syn
125  * @return -1 if parsing failed
126  */
127 static inline int
128 tcp_options_parse (tcp_header_t * th, tcp_options_t * to, u8 is_syn)
129 {
130   const u8 *data;
131   u8 opt_len, opts_len, kind;
132   int j;
133   sack_block_t b;
134
135   opts_len = (tcp_doff (th) << 2) - sizeof (tcp_header_t);
136   data = (const u8 *) (th + 1);
137
138   /* Zero out all flags but those set in SYN */
139   to->flags &= (TCP_OPTS_FLAG_SACK_PERMITTED | TCP_OPTS_FLAG_WSCALE
140                 | TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP | TCP_OPTION_MSS);
141
142   for (; opts_len > 0; opts_len -= opt_len, data += opt_len)
143     {
144       kind = data[0];
145
146       /* Get options length */
147       if (kind == TCP_OPTION_EOL)
148         break;
149       else if (kind == TCP_OPTION_NOOP)
150         {
151           opt_len = 1;
152           continue;
153         }
154       else
155         {
156           /* broken options */
157           if (opts_len < 2)
158             return -1;
159           opt_len = data[1];
160
161           /* weird option length */
162           if (opt_len < 2 || opt_len > opts_len)
163             return -1;
164         }
165
166       /* Parse options */
167       switch (kind)
168         {
169         case TCP_OPTION_MSS:
170           if (!is_syn)
171             break;
172           if ((opt_len == TCP_OPTION_LEN_MSS) && tcp_syn (th))
173             {
174               to->flags |= TCP_OPTS_FLAG_MSS;
175               to->mss = clib_net_to_host_u16 (*(u16 *) (data + 2));
176             }
177           break;
178         case TCP_OPTION_WINDOW_SCALE:
179           if (!is_syn)
180             break;
181           if ((opt_len == TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE) && tcp_syn (th))
182             {
183               to->flags |= TCP_OPTS_FLAG_WSCALE;
184               to->wscale = data[2];
185               if (to->wscale > TCP_MAX_WND_SCALE)
186                 to->wscale = TCP_MAX_WND_SCALE;
187             }
188           break;
189         case TCP_OPTION_TIMESTAMP:
190           if (is_syn)
191             to->flags |= TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP;
192           if ((to->flags & TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP)
193               && opt_len == TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP)
194             {
195               to->tsval = clib_net_to_host_u32 (*(u32 *) (data + 2));
196               to->tsecr = clib_net_to_host_u32 (*(u32 *) (data + 6));
197             }
198           break;
199         case TCP_OPTION_SACK_PERMITTED:
200           if (!is_syn)
201             break;
202           if (opt_len == TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED && tcp_syn (th))
203             to->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK_PERMITTED;
204           break;
205         case TCP_OPTION_SACK_BLOCK:
206           /* If SACK permitted was not advertised or a SYN, break */
207           if ((to->flags & TCP_OPTS_FLAG_SACK_PERMITTED) == 0 || tcp_syn (th))
208             break;
209
210           /* If too short or not correctly formatted, break */
211           if (opt_len < 10 || ((opt_len - 2) % TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK))
212             break;
213
214           to->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK;
215           to->n_sack_blocks = (opt_len - 2) / TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK;
216           vec_reset_length (to->sacks);
217           for (j = 0; j < to->n_sack_blocks; j++)
218             {
219               b.start = clib_net_to_host_u32 (*(u32 *) (data + 2 + 8 * j));
220               b.end = clib_net_to_host_u32 (*(u32 *) (data + 6 + 8 * j));
221               vec_add1 (to->sacks, b);
222             }
223           break;
224         default:
225           /* Nothing to see here */
226           continue;
227         }
228     }
229   return 0;
230 }
231
232 /**
233  * RFC1323: Check against wrapped sequence numbers (PAWS). If we have
234  * timestamp to echo and it's less than tsval_recent, drop segment
235  * but still send an ACK in order to retain TCP's mechanism for detecting
236  * and recovering from half-open connections
237  *
238  * Or at least that's what the theory says. It seems that this might not work
239  * very well with packet reordering and fast retransmit. XXX
240  */
241 always_inline int
242 tcp_segment_check_paws (tcp_connection_t * tc)
243 {
244   return tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts)
245     && timestamp_lt (tc->rcv_opts.tsval, tc->tsval_recent);
246 }
247
248 /**
249  * Update tsval recent
250  */
251 always_inline void
252 tcp_update_timestamp (tcp_connection_t * tc, u32 seq, u32 seq_end)
253 {
254   /*
255    * RFC1323: If Last.ACK.sent falls within the range of sequence numbers
256    * of an incoming segment:
257    *    SEG.SEQ <= Last.ACK.sent < SEG.SEQ + SEG.LEN
258    * then the TSval from the segment is copied to TS.Recent;
259    * otherwise, the TSval is ignored.
260    */
261   if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts) && seq_leq (seq, tc->rcv_las)
262       && seq_leq (tc->rcv_las, seq_end))
263     {
264       ASSERT (timestamp_leq (tc->tsval_recent, tc->rcv_opts.tsval));
265       tc->tsval_recent = tc->rcv_opts.tsval;
266       tc->tsval_recent_age = tcp_time_now_w_thread (tc->c_thread_index);
267     }
268 }
269
270 /**
271  * Validate incoming segment as per RFC793 p. 69 and RFC1323 p. 19
272  *
273  * It first verifies if segment has a wrapped sequence number (PAWS) and then
274  * does the processing associated to the first four steps (ignoring security
275  * and precedence): sequence number, rst bit and syn bit checks.
276  *
277  * @return 0 if segments passes validation.
278  */
279 static int
280 tcp_segment_validate (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc0,
281                       vlib_buffer_t * b0, tcp_header_t * th0, u32 * error0)
282 {
283   /* We could get a burst of RSTs interleaved with acks */
284   if (PREDICT_FALSE (tc0->state == TCP_STATE_CLOSED))
285     {
286       tcp_send_reset (tc0);
287       *error0 = TCP_ERROR_CONNECTION_CLOSED;
288       goto error;
289     }
290
291   if (PREDICT_FALSE (!tcp_ack (th0) && !tcp_rst (th0) && !tcp_syn (th0)))
292     {
293       *error0 = TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID;
294       goto error;
295     }
296
297   if (PREDICT_FALSE (tcp_options_parse (th0, &tc0->rcv_opts, 0)))
298     {
299       *error0 = TCP_ERROR_OPTIONS;
300       goto error;
301     }
302
303   if (PREDICT_FALSE (tcp_segment_check_paws (tc0)))
304     {
305       *error0 = TCP_ERROR_PAWS;
306       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_PAWS_FAIL, tc0, vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number,
307                    vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end);
308
309       /* If it just so happens that a segment updates tsval_recent for a
310        * segment over 24 days old, invalidate tsval_recent. */
311       if (timestamp_lt (tc0->tsval_recent_age + TCP_PAWS_IDLE,
312                         tcp_time_now_w_thread (tc0->c_thread_index)))
313         {
314           tc0->tsval_recent = tc0->rcv_opts.tsval;
315           clib_warning ("paws failed: 24-day old segment");
316         }
317       /* Drop after ack if not rst. Resets can fail paws check as per
318        * RFC 7323 sec. 5.2: When an <RST> segment is received, it MUST NOT
319        * be subjected to the PAWS check by verifying an acceptable value in
320        * SEG.TSval */
321       else if (!tcp_rst (th0))
322         {
323           tcp_program_ack (wrk, tc0);
324           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_DUPACK_SENT, tc0, vnet_buffer (b0)->tcp);
325           goto error;
326         }
327     }
328
329   /* 1st: check sequence number */
330   if (!tcp_segment_in_rcv_wnd (tc0, vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number,
331                                vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end))
332     {
333       /* SYN/SYN-ACK retransmit */
334       if (tcp_syn (th0)
335           && vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number == tc0->rcv_nxt - 1)
336         {
337           tcp_options_parse (th0, &tc0->rcv_opts, 1);
338           if (tc0->state == TCP_STATE_SYN_RCVD)
339             {
340               tcp_send_synack (tc0);
341               TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYN_RCVD, tc0, 0);
342               *error0 = TCP_ERROR_SYNS_RCVD;
343             }
344           else
345             {
346               tcp_program_ack (wrk, tc0);
347               TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYNACK_RCVD, tc0);
348               *error0 = TCP_ERROR_SYN_ACKS_RCVD;
349             }
350           goto error;
351         }
352
353       *error0 = TCP_ERROR_RCV_WND;
354       /* If our window is 0 and the packet is in sequence, let it pass
355        * through for ack processing. It should be dropped later. */
356       if (!(tc0->rcv_wnd == 0
357             && tc0->rcv_nxt == vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number))
358         {
359           /* If not RST, send dup ack */
360           if (!tcp_rst (th0))
361             {
362               tcp_program_dupack (wrk, tc0);
363               TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_DUPACK_SENT, tc0, vnet_buffer (b0)->tcp);
364             }
365           goto error;
366         }
367     }
368
369   /* 2nd: check the RST bit */
370   if (PREDICT_FALSE (tcp_rst (th0)))
371     {
372       tcp_connection_reset (tc0);
373       *error0 = TCP_ERROR_RST_RCVD;
374       goto error;
375     }
376
377   /* 3rd: check security and precedence (skip) */
378
379   /* 4th: check the SYN bit (in window) */
380   if (PREDICT_FALSE (tcp_syn (th0)))
381     {
382       *error0 = TCP_ERROR_SPURIOUS_SYN;
383       tcp_send_reset (tc0);
384       goto error;
385     }
386
387   /* If segment in window, save timestamp */
388   tcp_update_timestamp (tc0, vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number,
389                         vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end);
390   return 0;
391
392 error:
393   return -1;
394 }
395
396 always_inline int
397 tcp_rcv_ack_is_acceptable (tcp_connection_t * tc0, vlib_buffer_t * tb0)
398 {
399   /* SND.UNA =< SEG.ACK =< SND.NXT */
400   return (seq_leq (tc0->snd_una, vnet_buffer (tb0)->tcp.ack_number)
401           && seq_leq (vnet_buffer (tb0)->tcp.ack_number, tc0->snd_nxt));
402 }
403
404 /**
405  * Compute smoothed RTT as per VJ's '88 SIGCOMM and RFC6298
406  *
407  * Note that although the original article, srtt and rttvar are scaled
408  * to minimize round-off errors, here we don't. Instead, we rely on
409  * better precision time measurements.
410  *
411  * TODO support us rtt resolution
412  */
413 static void
414 tcp_estimate_rtt (tcp_connection_t * tc, u32 mrtt)
415 {
416   int err, diff;
417
418   if (tc->srtt != 0)
419     {
420       err = mrtt - tc->srtt;
421
422       /* XXX Drop in RTT results in RTTVAR increase and bigger RTO.
423        * The increase should be bound */
424       tc->srtt = clib_max ((int) tc->srtt + (err >> 3), 1);
425       diff = (clib_abs (err) - (int) tc->rttvar) >> 2;
426       tc->rttvar = clib_max ((int) tc->rttvar + diff, 1);
427     }
428   else
429     {
430       /* First measurement. */
431       tc->srtt = mrtt;
432       tc->rttvar = mrtt >> 1;
433     }
434 }
435
436 void
437 tcp_update_rto (tcp_connection_t * tc)
438 {
439   tc->rto = clib_min (tc->srtt + (tc->rttvar << 2), TCP_RTO_MAX);
440   tc->rto = clib_max (tc->rto, TCP_RTO_MIN);
441 }
442
443 /**
444  * Update RTT estimate and RTO timer
445  *
446  * Measure RTT: We have two sources of RTT measurements: TSOPT and ACK
447  * timing. Middle boxes are known to fiddle with TCP options so we
448  * should give higher priority to ACK timing.
449  *
450  * This should be called only if previously sent bytes have been acked.
451  *
452  * return 1 if valid rtt 0 otherwise
453  */
454 static int
455 tcp_update_rtt (tcp_connection_t * tc, u32 ack)
456 {
457   u32 mrtt = 0;
458
459   /* Karn's rule, part 1. Don't use retransmitted segments to estimate
460    * RTT because they're ambiguous. */
461   if (tcp_in_cong_recovery (tc) || tc->sack_sb.sacked_bytes)
462     {
463       if (tcp_in_recovery (tc))
464         return 0;
465       goto done;
466     }
467
468   if (tc->rtt_ts && seq_geq (ack, tc->rtt_seq))
469     {
470       f64 sample = tcp_time_now_us (tc->c_thread_index) - tc->rtt_ts;
471       tc->mrtt_us = tc->mrtt_us + (sample - tc->mrtt_us) * 0.125;
472       mrtt = clib_max ((u32) (sample * THZ), 1);
473       /* Allow measuring of a new RTT */
474       tc->rtt_ts = 0;
475     }
476   /* As per RFC7323 TSecr can be used for RTTM only if the segment advances
477    * snd_una, i.e., the left side of the send window:
478    * seq_lt (tc->snd_una, ack). This is a condition for calling update_rtt */
479   else if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts) && tc->rcv_opts.tsecr)
480     {
481       u32 now = tcp_time_now_w_thread (tc->c_thread_index);
482       mrtt = clib_max (now - tc->rcv_opts.tsecr, 1);
483     }
484
485   /* Ignore dubious measurements */
486   if (mrtt == 0 || mrtt > TCP_RTT_MAX)
487     goto done;
488
489   tcp_estimate_rtt (tc, mrtt);
490
491 done:
492
493   /* If we got here something must've been ACKed so make sure boff is 0,
494    * even if mrtt is not valid since we update the rto lower */
495   tc->rto_boff = 0;
496   tcp_update_rto (tc);
497
498   return 0;
499 }
500
501 static void
502 tcp_estimate_initial_rtt (tcp_connection_t * tc)
503 {
504   u8 thread_index = vlib_num_workers ()? 1 : 0;
505   int mrtt;
506
507   if (tc->rtt_ts)
508     {
509       tc->mrtt_us = tcp_time_now_us (thread_index) - tc->rtt_ts;
510       mrtt = clib_max ((u32) (tc->mrtt_us * THZ), 1);
511       tc->rtt_ts = 0;
512     }
513   else
514     {
515       mrtt = tcp_time_now_w_thread (thread_index) - tc->rcv_opts.tsecr;
516       mrtt = clib_max (mrtt, 1);
517       tc->mrtt_us = (f64) mrtt *TCP_TICK;
518     }
519
520   if (mrtt > 0 && mrtt < TCP_RTT_MAX)
521     tcp_estimate_rtt (tc, mrtt);
522   tcp_update_rto (tc);
523 }
524
525 /**
526  * Dequeue bytes for connections that have received acks in last burst
527  */
528 static void
529 tcp_handle_postponed_dequeues (tcp_worker_ctx_t * wrk)
530 {
531   u32 thread_index = wrk->vm->thread_index;
532   u32 *pending_deq_acked;
533   tcp_connection_t *tc;
534   int i;
535
536   if (!vec_len (wrk->pending_deq_acked))
537     return;
538
539   pending_deq_acked = wrk->pending_deq_acked;
540   for (i = 0; i < vec_len (pending_deq_acked); i++)
541     {
542       tc = tcp_connection_get (pending_deq_acked[i], thread_index);
543       tc->flags &= ~TCP_CONN_DEQ_PENDING;
544
545       if (PREDICT_FALSE (!tc->burst_acked))
546         continue;
547
548       /* Dequeue the newly ACKed bytes */
549       stream_session_dequeue_drop (&tc->connection, tc->burst_acked);
550       tc->burst_acked = 0;
551       tcp_validate_txf_size (tc, tc->snd_una_max - tc->snd_una);
552
553       if (PREDICT_FALSE (tc->flags & TCP_CONN_PSH_PENDING))
554         {
555           if (seq_leq (tc->psh_seq, tc->snd_una))
556             tc->flags &= ~TCP_CONN_PSH_PENDING;
557         }
558
559       /* If everything has been acked, stop retransmit timer
560        * otherwise update. */
561       tcp_retransmit_timer_update (tc);
562
563       /* If not congested, update pacer based on our new
564        * cwnd estimate */
565       if (!tcp_in_fastrecovery (tc))
566         tcp_connection_tx_pacer_update (tc);
567     }
568   _vec_len (wrk->pending_deq_acked) = 0;
569 }
570
571 static void
572 tcp_program_dequeue (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc)
573 {
574   if (!(tc->flags & TCP_CONN_DEQ_PENDING))
575     {
576       vec_add1 (wrk->pending_deq_acked, tc->c_c_index);
577       tc->flags |= TCP_CONN_DEQ_PENDING;
578     }
579   tc->burst_acked += tc->bytes_acked + tc->sack_sb.snd_una_adv;
580 }
581
582 /**
583  * Check if duplicate ack as per RFC5681 Sec. 2
584  */
585 static u8
586 tcp_ack_is_dupack (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b, u32 prev_snd_wnd,
587                    u32 prev_snd_una)
588 {
589   return ((vnet_buffer (b)->tcp.ack_number == prev_snd_una)
590           && seq_gt (tc->snd_una_max, tc->snd_una)
591           && (vnet_buffer (b)->tcp.seq_end == vnet_buffer (b)->tcp.seq_number)
592           && (prev_snd_wnd == tc->snd_wnd));
593 }
594
595 /**
596  * Checks if ack is a congestion control event.
597  */
598 static u8
599 tcp_ack_is_cc_event (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
600                      u32 prev_snd_wnd, u32 prev_snd_una, u8 * is_dack)
601 {
602   /* Check if ack is duplicate. Per RFC 6675, ACKs that SACK new data are
603    * defined to be 'duplicate' */
604   *is_dack = tc->sack_sb.last_sacked_bytes
605     || tcp_ack_is_dupack (tc, b, prev_snd_wnd, prev_snd_una);
606
607   return ((*is_dack || tcp_in_cong_recovery (tc)) && !tcp_is_lost_fin (tc));
608 }
609
610 static u32
611 scoreboard_hole_index (sack_scoreboard_t * sb, sack_scoreboard_hole_t * hole)
612 {
613   ASSERT (!pool_is_free_index (sb->holes, hole - sb->holes));
614   return hole - sb->holes;
615 }
616
617 static u32
618 scoreboard_hole_bytes (sack_scoreboard_hole_t * hole)
619 {
620   return hole->end - hole->start;
621 }
622
623 sack_scoreboard_hole_t *
624 scoreboard_get_hole (sack_scoreboard_t * sb, u32 index)
625 {
626   if (index != TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
627     return pool_elt_at_index (sb->holes, index);
628   return 0;
629 }
630
631 sack_scoreboard_hole_t *
632 scoreboard_next_hole (sack_scoreboard_t * sb, sack_scoreboard_hole_t * hole)
633 {
634   if (hole->next != TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
635     return pool_elt_at_index (sb->holes, hole->next);
636   return 0;
637 }
638
639 sack_scoreboard_hole_t *
640 scoreboard_prev_hole (sack_scoreboard_t * sb, sack_scoreboard_hole_t * hole)
641 {
642   if (hole->prev != TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
643     return pool_elt_at_index (sb->holes, hole->prev);
644   return 0;
645 }
646
647 sack_scoreboard_hole_t *
648 scoreboard_first_hole (sack_scoreboard_t * sb)
649 {
650   if (sb->head != TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
651     return pool_elt_at_index (sb->holes, sb->head);
652   return 0;
653 }
654
655 sack_scoreboard_hole_t *
656 scoreboard_last_hole (sack_scoreboard_t * sb)
657 {
658   if (sb->tail != TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
659     return pool_elt_at_index (sb->holes, sb->tail);
660   return 0;
661 }
662
663 static void
664 scoreboard_remove_hole (sack_scoreboard_t * sb, sack_scoreboard_hole_t * hole)
665 {
666   sack_scoreboard_hole_t *next, *prev;
667
668   if (hole->next != TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
669     {
670       next = pool_elt_at_index (sb->holes, hole->next);
671       next->prev = hole->prev;
672     }
673   else
674     {
675       sb->tail = hole->prev;
676     }
677
678   if (hole->prev != TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
679     {
680       prev = pool_elt_at_index (sb->holes, hole->prev);
681       prev->next = hole->next;
682     }
683   else
684     {
685       sb->head = hole->next;
686     }
687
688   if (scoreboard_hole_index (sb, hole) == sb->cur_rxt_hole)
689     sb->cur_rxt_hole = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
690
691   /* Poison the entry */
692   if (CLIB_DEBUG > 0)
693     clib_memset (hole, 0xfe, sizeof (*hole));
694
695   pool_put (sb->holes, hole);
696 }
697
698 static sack_scoreboard_hole_t *
699 scoreboard_insert_hole (sack_scoreboard_t * sb, u32 prev_index,
700                         u32 start, u32 end)
701 {
702   sack_scoreboard_hole_t *hole, *next, *prev;
703   u32 hole_index;
704
705   pool_get (sb->holes, hole);
706   clib_memset (hole, 0, sizeof (*hole));
707
708   hole->start = start;
709   hole->end = end;
710   hole_index = scoreboard_hole_index (sb, hole);
711
712   prev = scoreboard_get_hole (sb, prev_index);
713   if (prev)
714     {
715       hole->prev = prev_index;
716       hole->next = prev->next;
717
718       if ((next = scoreboard_next_hole (sb, hole)))
719         next->prev = hole_index;
720       else
721         sb->tail = hole_index;
722
723       prev->next = hole_index;
724     }
725   else
726     {
727       sb->head = hole_index;
728       hole->prev = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
729       hole->next = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
730     }
731
732   return hole;
733 }
734
735 static void
736 scoreboard_update_bytes (tcp_connection_t * tc, sack_scoreboard_t * sb)
737 {
738   sack_scoreboard_hole_t *left, *right;
739   u32 bytes = 0, blks = 0;
740
741   sb->lost_bytes = 0;
742   sb->sacked_bytes = 0;
743   left = scoreboard_last_hole (sb);
744   if (!left)
745     return;
746
747   if (seq_gt (sb->high_sacked, left->end))
748     {
749       bytes = sb->high_sacked - left->end;
750       blks = 1;
751     }
752
753   while ((right = left)
754          && bytes < (TCP_DUPACK_THRESHOLD - 1) * tc->snd_mss
755          && blks < TCP_DUPACK_THRESHOLD
756          /* left not updated if above conditions fail */
757          && (left = scoreboard_prev_hole (sb, right)))
758     {
759       bytes += right->start - left->end;
760       blks++;
761     }
762
763   /* left is first lost */
764   if (left)
765     {
766       do
767         {
768           sb->lost_bytes += scoreboard_hole_bytes (right);
769           left->is_lost = 1;
770           left = scoreboard_prev_hole (sb, right);
771           if (left)
772             bytes += right->start - left->end;
773         }
774       while ((right = left));
775     }
776
777   sb->sacked_bytes = bytes;
778 }
779
780 /**
781  * Figure out the next hole to retransmit
782  *
783  * Follows logic proposed in RFC6675 Sec. 4, NextSeg()
784  */
785 sack_scoreboard_hole_t *
786 scoreboard_next_rxt_hole (sack_scoreboard_t * sb,
787                           sack_scoreboard_hole_t * start,
788                           u8 have_unsent, u8 * can_rescue, u8 * snd_limited)
789 {
790   sack_scoreboard_hole_t *hole = 0;
791
792   hole = start ? start : scoreboard_first_hole (sb);
793   while (hole && seq_leq (hole->end, sb->high_rxt) && hole->is_lost)
794     hole = scoreboard_next_hole (sb, hole);
795
796   /* Nothing, return */
797   if (!hole)
798     {
799       sb->cur_rxt_hole = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
800       return 0;
801     }
802
803   /* Rule (1): if higher than rxt, less than high_sacked and lost */
804   if (hole->is_lost && seq_lt (hole->start, sb->high_sacked))
805     {
806       sb->cur_rxt_hole = scoreboard_hole_index (sb, hole);
807     }
808   else
809     {
810       /* Rule (2): available unsent data */
811       if (have_unsent)
812         {
813           sb->cur_rxt_hole = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
814           return 0;
815         }
816       /* Rule (3): if hole not lost */
817       else if (seq_lt (hole->start, sb->high_sacked))
818         {
819           *snd_limited = 0;
820           sb->cur_rxt_hole = scoreboard_hole_index (sb, hole);
821         }
822       /* Rule (4): if hole beyond high_sacked */
823       else
824         {
825           ASSERT (seq_geq (hole->start, sb->high_sacked));
826           *snd_limited = 1;
827           *can_rescue = 1;
828           /* HighRxt MUST NOT be updated */
829           return 0;
830         }
831     }
832
833   if (hole && seq_lt (sb->high_rxt, hole->start))
834     sb->high_rxt = hole->start;
835
836   return hole;
837 }
838
839 static void
840 scoreboard_init_high_rxt (sack_scoreboard_t * sb, u32 snd_una)
841 {
842   sack_scoreboard_hole_t *hole;
843   hole = scoreboard_first_hole (sb);
844   if (hole)
845     {
846       snd_una = seq_gt (snd_una, hole->start) ? snd_una : hole->start;
847       sb->cur_rxt_hole = sb->head;
848     }
849   sb->high_rxt = snd_una;
850   sb->rescue_rxt = snd_una - 1;
851 }
852
853 void
854 scoreboard_init (sack_scoreboard_t * sb)
855 {
856   sb->head = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
857   sb->tail = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
858   sb->cur_rxt_hole = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
859 }
860
861 void
862 scoreboard_clear (sack_scoreboard_t * sb)
863 {
864   sack_scoreboard_hole_t *hole;
865   while ((hole = scoreboard_first_hole (sb)))
866     {
867       scoreboard_remove_hole (sb, hole);
868     }
869   ASSERT (sb->head == sb->tail && sb->head == TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX);
870   ASSERT (pool_elts (sb->holes) == 0);
871   sb->sacked_bytes = 0;
872   sb->last_sacked_bytes = 0;
873   sb->last_bytes_delivered = 0;
874   sb->snd_una_adv = 0;
875   sb->high_sacked = 0;
876   sb->high_rxt = 0;
877   sb->lost_bytes = 0;
878   sb->cur_rxt_hole = TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX;
879 }
880
881 /**
882  * Test that scoreboard is sane after recovery
883  *
884  * Returns 1 if scoreboard is empty or if first hole beyond
885  * snd_una.
886  */
887 static u8
888 tcp_scoreboard_is_sane_post_recovery (tcp_connection_t * tc)
889 {
890   sack_scoreboard_hole_t *hole;
891   hole = scoreboard_first_hole (&tc->sack_sb);
892   return (!hole || (seq_geq (hole->start, tc->snd_una)
893                     && seq_lt (hole->end, tc->snd_una_max)));
894 }
895
896 void
897 tcp_rcv_sacks (tcp_connection_t * tc, u32 ack)
898 {
899   sack_scoreboard_t *sb = &tc->sack_sb;
900   sack_block_t *blk, tmp;
901   sack_scoreboard_hole_t *hole, *next_hole, *last_hole;
902   u32 blk_index = 0, old_sacked_bytes, hole_index;
903   int i, j;
904
905   sb->last_sacked_bytes = 0;
906   sb->last_bytes_delivered = 0;
907   sb->snd_una_adv = 0;
908
909   if (!tcp_opts_sack (&tc->rcv_opts)
910       && sb->head == TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
911     return;
912
913   old_sacked_bytes = sb->sacked_bytes;
914
915   /* Remove invalid blocks */
916   blk = tc->rcv_opts.sacks;
917   while (blk < vec_end (tc->rcv_opts.sacks))
918     {
919       if (seq_lt (blk->start, blk->end)
920           && seq_gt (blk->start, tc->snd_una)
921           && seq_gt (blk->start, ack)
922           && seq_lt (blk->start, tc->snd_una_max)
923           && seq_leq (blk->end, tc->snd_una_max))
924         {
925           blk++;
926           continue;
927         }
928       vec_del1 (tc->rcv_opts.sacks, blk - tc->rcv_opts.sacks);
929     }
930
931   /* Add block for cumulative ack */
932   if (seq_gt (ack, tc->snd_una))
933     {
934       tmp.start = tc->snd_una;
935       tmp.end = ack;
936       vec_add1 (tc->rcv_opts.sacks, tmp);
937     }
938
939   if (vec_len (tc->rcv_opts.sacks) == 0)
940     return;
941
942   tcp_scoreboard_trace_add (tc, ack);
943
944   /* Make sure blocks are ordered */
945   for (i = 0; i < vec_len (tc->rcv_opts.sacks); i++)
946     for (j = i + 1; j < vec_len (tc->rcv_opts.sacks); j++)
947       if (seq_lt (tc->rcv_opts.sacks[j].start, tc->rcv_opts.sacks[i].start))
948         {
949           tmp = tc->rcv_opts.sacks[i];
950           tc->rcv_opts.sacks[i] = tc->rcv_opts.sacks[j];
951           tc->rcv_opts.sacks[j] = tmp;
952         }
953
954   if (sb->head == TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX)
955     {
956       /* If no holes, insert the first that covers all outstanding bytes */
957       last_hole = scoreboard_insert_hole (sb, TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX,
958                                           tc->snd_una, tc->snd_una_max);
959       sb->tail = scoreboard_hole_index (sb, last_hole);
960       tmp = tc->rcv_opts.sacks[vec_len (tc->rcv_opts.sacks) - 1];
961       sb->high_sacked = tmp.end;
962     }
963   else
964     {
965       /* If we have holes but snd_una_max is beyond the last hole, update
966        * last hole end */
967       tmp = tc->rcv_opts.sacks[vec_len (tc->rcv_opts.sacks) - 1];
968       last_hole = scoreboard_last_hole (sb);
969       if (seq_gt (tc->snd_una_max, last_hole->end))
970         {
971           if (seq_geq (last_hole->start, sb->high_sacked))
972             {
973               last_hole->end = tc->snd_una_max;
974             }
975           /* New hole after high sacked block */
976           else if (seq_lt (sb->high_sacked, tc->snd_una_max))
977             {
978               scoreboard_insert_hole (sb, sb->tail, sb->high_sacked,
979                                       tc->snd_una_max);
980             }
981         }
982       /* Keep track of max byte sacked for when the last hole
983        * is acked */
984       if (seq_gt (tmp.end, sb->high_sacked))
985         sb->high_sacked = tmp.end;
986     }
987
988   /* Walk the holes with the SACK blocks */
989   hole = pool_elt_at_index (sb->holes, sb->head);
990   while (hole && blk_index < vec_len (tc->rcv_opts.sacks))
991     {
992       blk = &tc->rcv_opts.sacks[blk_index];
993       if (seq_leq (blk->start, hole->start))
994         {
995           /* Block covers hole. Remove hole */
996           if (seq_geq (blk->end, hole->end))
997             {
998               next_hole = scoreboard_next_hole (sb, hole);
999
1000               /* Byte accounting: snd_una needs to be advanced */
1001               if (blk->end == ack)
1002                 {
1003                   if (next_hole)
1004                     {
1005                       if (seq_lt (ack, next_hole->start))
1006                         sb->snd_una_adv = next_hole->start - ack;
1007                       sb->last_bytes_delivered +=
1008                         next_hole->start - hole->end;
1009                     }
1010                   else
1011                     {
1012                       ASSERT (seq_geq (sb->high_sacked, ack));
1013                       sb->snd_una_adv = sb->high_sacked - ack;
1014                       sb->last_bytes_delivered += sb->high_sacked - hole->end;
1015                     }
1016                 }
1017
1018               scoreboard_remove_hole (sb, hole);
1019               hole = next_hole;
1020             }
1021           /* Partial 'head' overlap */
1022           else
1023             {
1024               if (seq_gt (blk->end, hole->start))
1025                 {
1026                   hole->start = blk->end;
1027                 }
1028               blk_index++;
1029             }
1030         }
1031       else
1032         {
1033           /* Hole must be split */
1034           if (seq_lt (blk->end, hole->end))
1035             {
1036               hole_index = scoreboard_hole_index (sb, hole);
1037               next_hole = scoreboard_insert_hole (sb, hole_index, blk->end,
1038                                                   hole->end);
1039
1040               /* Pool might've moved */
1041               hole = scoreboard_get_hole (sb, hole_index);
1042               hole->end = blk->start;
1043               blk_index++;
1044               ASSERT (hole->next == scoreboard_hole_index (sb, next_hole));
1045             }
1046           else if (seq_lt (blk->start, hole->end))
1047             {
1048               hole->end = blk->start;
1049             }
1050           hole = scoreboard_next_hole (sb, hole);
1051         }
1052     }
1053
1054   if (pool_elts (sb->holes) == 1)
1055     {
1056       hole = scoreboard_first_hole (sb);
1057       if (hole->start == ack + sb->snd_una_adv
1058           && hole->end == tc->snd_una_max)
1059         scoreboard_remove_hole (sb, hole);
1060     }
1061
1062   scoreboard_update_bytes (tc, sb);
1063   sb->last_sacked_bytes = sb->sacked_bytes
1064     - (old_sacked_bytes - sb->last_bytes_delivered);
1065   ASSERT (sb->last_sacked_bytes <= sb->sacked_bytes || tcp_in_recovery (tc));
1066   ASSERT (sb->sacked_bytes == 0 || tcp_in_recovery (tc)
1067           || sb->sacked_bytes < tc->snd_una_max - seq_max (tc->snd_una, ack));
1068   ASSERT (sb->last_sacked_bytes + sb->lost_bytes <= tc->snd_una_max
1069           - seq_max (tc->snd_una, ack) || tcp_in_recovery (tc));
1070   ASSERT (sb->head == TCP_INVALID_SACK_HOLE_INDEX || tcp_in_recovery (tc)
1071           || sb->holes[sb->head].start == ack + sb->snd_una_adv);
1072   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_SCOREBOARD, tc);
1073 }
1074
1075 /**
1076  * Try to update snd_wnd based on feedback received from peer.
1077  *
1078  * If successful, and new window is 'effectively' 0, activate persist
1079  * timer.
1080  */
1081 static void
1082 tcp_update_snd_wnd (tcp_connection_t * tc, u32 seq, u32 ack, u32 snd_wnd)
1083 {
1084   /* If (SND.WL1 < SEG.SEQ or (SND.WL1 = SEG.SEQ and SND.WL2 =< SEG.ACK)), set
1085    * SND.WND <- SEG.WND, set SND.WL1 <- SEG.SEQ, and set SND.WL2 <- SEG.ACK */
1086   if (seq_lt (tc->snd_wl1, seq)
1087       || (tc->snd_wl1 == seq && seq_leq (tc->snd_wl2, ack)))
1088     {
1089       tc->snd_wnd = snd_wnd;
1090       tc->snd_wl1 = seq;
1091       tc->snd_wl2 = ack;
1092       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SND_WND, tc);
1093
1094       if (PREDICT_FALSE (tc->snd_wnd < tc->snd_mss))
1095         {
1096           /* Set persist timer if not set and we just got 0 wnd */
1097           if (!tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_PERSIST)
1098               && !tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT))
1099             tcp_persist_timer_set (tc);
1100         }
1101       else
1102         {
1103           tcp_persist_timer_reset (tc);
1104           if (PREDICT_FALSE (!tcp_in_recovery (tc) && tc->rto_boff > 0))
1105             {
1106               tc->rto_boff = 0;
1107               tcp_update_rto (tc);
1108             }
1109         }
1110     }
1111 }
1112
1113 /**
1114  * Init loss recovery/fast recovery.
1115  *
1116  * Triggered by dup acks as opposed to timer timeout. Note that cwnd is
1117  * updated in @ref tcp_cc_handle_event after fast retransmit
1118  */
1119 void
1120 tcp_cc_init_congestion (tcp_connection_t * tc)
1121 {
1122   tcp_fastrecovery_on (tc);
1123   tc->snd_congestion = tc->snd_una_max;
1124   tc->cwnd_acc_bytes = 0;
1125   tc->snd_rxt_bytes = 0;
1126   tc->prev_ssthresh = tc->ssthresh;
1127   tc->prev_cwnd = tc->cwnd;
1128   tc->cc_algo->congestion (tc);
1129   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 4);
1130 }
1131
1132 static void
1133 tcp_cc_recovery_exit (tcp_connection_t * tc)
1134 {
1135   tc->rto_boff = 0;
1136   tcp_update_rto (tc);
1137   tc->snd_rxt_ts = 0;
1138   tc->snd_nxt = tc->snd_una_max;
1139   tc->rtt_ts = 0;
1140   tcp_recovery_off (tc);
1141   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 3);
1142 }
1143
1144 void
1145 tcp_cc_fastrecovery_exit (tcp_connection_t * tc)
1146 {
1147   tc->cc_algo->recovered (tc);
1148   tc->snd_rxt_bytes = 0;
1149   tc->rcv_dupacks = 0;
1150   tc->snd_nxt = tc->snd_una_max;
1151   tc->snd_rxt_bytes = 0;
1152   tc->rtt_ts = 0;
1153
1154   tcp_fastrecovery_off (tc);
1155   tcp_fastrecovery_first_off (tc);
1156
1157   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 3);
1158 }
1159
1160 static void
1161 tcp_cc_congestion_undo (tcp_connection_t * tc)
1162 {
1163   tc->cwnd = tc->prev_cwnd;
1164   tc->ssthresh = tc->prev_ssthresh;
1165   tc->snd_nxt = tc->snd_una_max;
1166   tc->rcv_dupacks = 0;
1167   if (tcp_in_recovery (tc))
1168     tcp_cc_recovery_exit (tc);
1169   else if (tcp_in_fastrecovery (tc))
1170     tcp_cc_fastrecovery_exit (tc);
1171   ASSERT (tc->rto_boff == 0);
1172   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 5);
1173 }
1174
1175 static inline u8
1176 tcp_cc_is_spurious_timeout_rxt (tcp_connection_t * tc)
1177 {
1178   return (tcp_in_recovery (tc) && tc->rto_boff == 1
1179           && tc->snd_rxt_ts
1180           && tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts)
1181           && timestamp_lt (tc->rcv_opts.tsecr, tc->snd_rxt_ts));
1182 }
1183
1184 static inline u8
1185 tcp_cc_is_spurious_fast_rxt (tcp_connection_t * tc)
1186 {
1187   return (tcp_in_fastrecovery (tc)
1188           && tc->cwnd > tc->ssthresh + 3 * tc->snd_mss);
1189 }
1190
1191 static u8
1192 tcp_cc_is_spurious_retransmit (tcp_connection_t * tc)
1193 {
1194   return (tcp_cc_is_spurious_timeout_rxt (tc)
1195           || tcp_cc_is_spurious_fast_rxt (tc));
1196 }
1197
1198 static int
1199 tcp_cc_recover (tcp_connection_t * tc)
1200 {
1201   ASSERT (tcp_in_cong_recovery (tc));
1202   if (tcp_cc_is_spurious_retransmit (tc))
1203     {
1204       tcp_cc_congestion_undo (tc);
1205       return 1;
1206     }
1207
1208   if (tcp_in_recovery (tc))
1209     tcp_cc_recovery_exit (tc);
1210   else if (tcp_in_fastrecovery (tc))
1211     tcp_cc_fastrecovery_exit (tc);
1212
1213   ASSERT (tc->rto_boff == 0);
1214   ASSERT (!tcp_in_cong_recovery (tc));
1215   ASSERT (tcp_scoreboard_is_sane_post_recovery (tc));
1216   return 0;
1217 }
1218
1219 static void
1220 tcp_cc_update (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
1221 {
1222   ASSERT (!tcp_in_cong_recovery (tc) || tcp_is_lost_fin (tc));
1223
1224   /* Congestion avoidance */
1225   tcp_cc_rcv_ack (tc);
1226
1227   /* If a cumulative ack, make sure dupacks is 0 */
1228   tc->rcv_dupacks = 0;
1229
1230   /* When dupacks hits the threshold we only enter fast retransmit if
1231    * cumulative ack covers more than snd_congestion. Should snd_una
1232    * wrap this test may fail under otherwise valid circumstances.
1233    * Therefore, proactively update snd_congestion when wrap detected. */
1234   if (PREDICT_FALSE
1235       (seq_leq (tc->snd_congestion, tc->snd_una - tc->bytes_acked)
1236        && seq_gt (tc->snd_congestion, tc->snd_una)))
1237     tc->snd_congestion = tc->snd_una - 1;
1238 }
1239
1240 static u8
1241 tcp_should_fastrecover_sack (tcp_connection_t * tc)
1242 {
1243   return (TCP_DUPACK_THRESHOLD - 1) * tc->snd_mss < tc->sack_sb.sacked_bytes;
1244 }
1245
1246 static u8
1247 tcp_should_fastrecover (tcp_connection_t * tc)
1248 {
1249   return (tc->rcv_dupacks == TCP_DUPACK_THRESHOLD
1250           || tcp_should_fastrecover_sack (tc));
1251 }
1252
1253 void
1254 tcp_program_fastretransmit (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc)
1255 {
1256   if (!(tc->flags & TCP_CONN_FRXT_PENDING))
1257     {
1258       vec_add1 (wrk->pending_fast_rxt, tc->c_c_index);
1259       tc->flags |= TCP_CONN_FRXT_PENDING;
1260     }
1261 }
1262
1263 void
1264 tcp_do_fastretransmits (tcp_worker_ctx_t * wrk)
1265 {
1266   u32 *ongoing_fast_rxt, burst_bytes, sent_bytes, thread_index;
1267   u32 max_burst_size, burst_size, n_segs = 0, n_segs_now;
1268   tcp_connection_t *tc;
1269   u64 last_cpu_time;
1270   int i;
1271
1272   if (vec_len (wrk->pending_fast_rxt) == 0
1273       && vec_len (wrk->postponed_fast_rxt) == 0)
1274     return;
1275
1276   thread_index = wrk->vm->thread_index;
1277   last_cpu_time = wrk->vm->clib_time.last_cpu_time;
1278   ongoing_fast_rxt = wrk->ongoing_fast_rxt;
1279   vec_append (ongoing_fast_rxt, wrk->postponed_fast_rxt);
1280   vec_append (ongoing_fast_rxt, wrk->pending_fast_rxt);
1281
1282   _vec_len (wrk->postponed_fast_rxt) = 0;
1283   _vec_len (wrk->pending_fast_rxt) = 0;
1284
1285   max_burst_size = VLIB_FRAME_SIZE / vec_len (ongoing_fast_rxt);
1286   max_burst_size = clib_max (max_burst_size, 1);
1287
1288   for (i = 0; i < vec_len (ongoing_fast_rxt); i++)
1289     {
1290       if (n_segs >= VLIB_FRAME_SIZE)
1291         {
1292           vec_add1 (wrk->postponed_fast_rxt, ongoing_fast_rxt[i]);
1293           continue;
1294         }
1295
1296       tc = tcp_connection_get (ongoing_fast_rxt[i], thread_index);
1297       tc->flags &= ~TCP_CONN_FRXT_PENDING;
1298
1299       if (!tcp_in_fastrecovery (tc))
1300         continue;
1301
1302       burst_size = clib_min (max_burst_size, VLIB_FRAME_SIZE - n_segs);
1303       burst_bytes = transport_connection_tx_pacer_burst (&tc->connection,
1304                                                          last_cpu_time);
1305       burst_size = clib_min (burst_size, burst_bytes / tc->snd_mss);
1306       if (!burst_size)
1307         {
1308           tcp_program_fastretransmit (wrk, tc);
1309           continue;
1310         }
1311
1312       n_segs_now = tcp_fast_retransmit (wrk, tc, burst_size);
1313       sent_bytes = clib_min (n_segs_now * tc->snd_mss, burst_bytes);
1314       transport_connection_tx_pacer_update_bytes (&tc->connection,
1315                                                   sent_bytes);
1316       n_segs += n_segs_now;
1317     }
1318   _vec_len (ongoing_fast_rxt) = 0;
1319   wrk->ongoing_fast_rxt = ongoing_fast_rxt;
1320 }
1321
1322 /**
1323  * One function to rule them all ... and in the darkness bind them
1324  */
1325 static void
1326 tcp_cc_handle_event (tcp_connection_t * tc, u32 is_dack)
1327 {
1328   u32 rxt_delivered;
1329
1330   if (tcp_in_fastrecovery (tc) && tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
1331     {
1332       if (tc->bytes_acked)
1333         goto partial_ack;
1334       tcp_program_fastretransmit (tcp_get_worker (tc->c_thread_index), tc);
1335       return;
1336     }
1337   /*
1338    * Duplicate ACK. Check if we should enter fast recovery, or if already in
1339    * it account for the bytes that left the network.
1340    */
1341   else if (is_dack && !tcp_in_recovery (tc))
1342     {
1343       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_DUPACK_RCVD, tc, 1);
1344       ASSERT (tc->snd_una != tc->snd_una_max
1345               || tc->sack_sb.last_sacked_bytes);
1346
1347       tc->rcv_dupacks++;
1348
1349       /* Pure duplicate ack. If some data got acked, it's handled lower */
1350       if (tc->rcv_dupacks > TCP_DUPACK_THRESHOLD && !tc->bytes_acked)
1351         {
1352           ASSERT (tcp_in_fastrecovery (tc));
1353           tc->cc_algo->rcv_cong_ack (tc, TCP_CC_DUPACK);
1354           return;
1355         }
1356       else if (tcp_should_fastrecover (tc))
1357         {
1358           u32 pacer_wnd;
1359
1360           ASSERT (!tcp_in_fastrecovery (tc));
1361
1362           /* Heuristic to catch potential late dupacks
1363            * after fast retransmit exits */
1364           if (is_dack && tc->snd_una == tc->snd_congestion
1365               && timestamp_leq (tc->rcv_opts.tsecr, tc->tsecr_last_ack))
1366             {
1367               tc->rcv_dupacks = 0;
1368               return;
1369             }
1370
1371           tcp_cc_init_congestion (tc);
1372           tc->cc_algo->rcv_cong_ack (tc, TCP_CC_DUPACK);
1373
1374           if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
1375             {
1376               tc->cwnd = tc->ssthresh;
1377               scoreboard_init_high_rxt (&tc->sack_sb, tc->snd_una);
1378             }
1379           else
1380             {
1381               /* Post retransmit update cwnd to ssthresh and account for the
1382                * three segments that have left the network and should've been
1383                * buffered at the receiver XXX */
1384               tc->cwnd = tc->ssthresh + 3 * tc->snd_mss;
1385             }
1386
1387           /* Constrain rate until we get a partial ack */
1388           pacer_wnd = clib_max (0.1 * tc->cwnd, 2 * tc->snd_mss);
1389           tcp_connection_tx_pacer_reset (tc, pacer_wnd,
1390                                          0 /* start bucket */ );
1391           tcp_program_fastretransmit (tcp_get_worker (tc->c_thread_index),
1392                                       tc);
1393           return;
1394         }
1395       else if (!tc->bytes_acked
1396                || (tc->bytes_acked && !tcp_in_cong_recovery (tc)))
1397         {
1398           tc->cc_algo->rcv_cong_ack (tc, TCP_CC_DUPACK);
1399           return;
1400         }
1401       else
1402         goto partial_ack;
1403     }
1404   /* Don't allow entry in fast recovery if still in recovery, for now */
1405   else if (0 && is_dack && tcp_in_recovery (tc))
1406     {
1407       /* If of of the two conditions lower hold, reset dupacks because
1408        * we're probably after timeout (RFC6582 heuristics).
1409        * If Cumulative ack does not cover more than congestion threshold,
1410        * and:
1411        * 1) The following doesn't hold: The congestion window is greater
1412        *    than SMSS bytes and the difference between highest_ack
1413        *    and prev_highest_ack is at most 4*SMSS bytes
1414        * 2) Echoed timestamp in the last non-dup ack does not equal the
1415        *    stored timestamp
1416        */
1417       if (seq_leq (tc->snd_una, tc->snd_congestion)
1418           && ((!(tc->cwnd > tc->snd_mss
1419                  && tc->bytes_acked <= 4 * tc->snd_mss))
1420               || (tc->rcv_opts.tsecr != tc->tsecr_last_ack)))
1421         {
1422           tc->rcv_dupacks = 0;
1423           return;
1424         }
1425     }
1426
1427   if (!tc->bytes_acked)
1428     return;
1429
1430 partial_ack:
1431   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_PACK, tc);
1432
1433   /*
1434    * Legitimate ACK. 1) See if we can exit recovery
1435    */
1436
1437   /* Update the pacing rate. For the first partial ack we move from
1438    * the artificially constrained rate to the one after congestion */
1439   tcp_connection_tx_pacer_update (tc);
1440
1441   if (seq_geq (tc->snd_una, tc->snd_congestion))
1442     {
1443       tcp_retransmit_timer_update (tc);
1444
1445       /* If spurious return, we've already updated everything */
1446       if (tcp_cc_recover (tc))
1447         {
1448           tc->tsecr_last_ack = tc->rcv_opts.tsecr;
1449           return;
1450         }
1451
1452       tc->snd_nxt = tc->snd_una_max;
1453
1454       /* Treat as congestion avoidance ack */
1455       tcp_cc_rcv_ack (tc);
1456       return;
1457     }
1458
1459   /*
1460    * Legitimate ACK. 2) If PARTIAL ACK try to retransmit
1461    */
1462
1463   /* XXX limit this only to first partial ack? */
1464   tcp_retransmit_timer_update (tc);
1465
1466   /* RFC6675: If the incoming ACK is a cumulative acknowledgment,
1467    * reset dupacks to 0. Also needed if in congestion recovery */
1468   tc->rcv_dupacks = 0;
1469
1470   /* Post RTO timeout don't try anything fancy */
1471   if (tcp_in_recovery (tc))
1472     {
1473       tcp_cc_rcv_ack (tc);
1474       transport_add_tx_event (&tc->connection);
1475       return;
1476     }
1477
1478   /* Remove retransmitted bytes that have been delivered */
1479   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
1480     {
1481       ASSERT (tc->bytes_acked + tc->sack_sb.snd_una_adv
1482               >= tc->sack_sb.last_bytes_delivered
1483               || (tc->flags & TCP_CONN_FINSNT));
1484
1485       /* If we have sacks and we haven't gotten an ack beyond high_rxt,
1486        * remove sacked bytes delivered */
1487       if (seq_lt (tc->snd_una, tc->sack_sb.high_rxt))
1488         {
1489           rxt_delivered = tc->bytes_acked + tc->sack_sb.snd_una_adv
1490             - tc->sack_sb.last_bytes_delivered;
1491           ASSERT (tc->snd_rxt_bytes >= rxt_delivered);
1492           tc->snd_rxt_bytes -= rxt_delivered;
1493         }
1494       else
1495         {
1496           /* Apparently all retransmitted holes have been acked */
1497           tc->snd_rxt_bytes = 0;
1498           tc->sack_sb.high_rxt = tc->snd_una;
1499         }
1500     }
1501   else
1502     {
1503       tcp_fastrecovery_first_on (tc);
1504       /* Reuse last bytes delivered to track total bytes acked */
1505       tc->sack_sb.last_bytes_delivered += tc->bytes_acked;
1506       if (tc->snd_rxt_bytes > tc->bytes_acked)
1507         tc->snd_rxt_bytes -= tc->bytes_acked;
1508       else
1509         tc->snd_rxt_bytes = 0;
1510     }
1511
1512   tc->cc_algo->rcv_cong_ack (tc, TCP_CC_PARTIALACK);
1513
1514   /*
1515    * Since this was a partial ack, try to retransmit some more data
1516    */
1517   tcp_program_fastretransmit (tcp_get_worker (tc->c_thread_index), tc);
1518 }
1519
1520 /**
1521  * Process incoming ACK
1522  */
1523 static int
1524 tcp_rcv_ack (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
1525              tcp_header_t * th, u32 * error)
1526 {
1527   u32 prev_snd_wnd, prev_snd_una;
1528   u8 is_dack;
1529
1530   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_STAT, tc);
1531
1532   /* If the ACK acks something not yet sent (SEG.ACK > SND.NXT) */
1533   if (PREDICT_FALSE (seq_gt (vnet_buffer (b)->tcp.ack_number, tc->snd_nxt)))
1534     {
1535       /* When we entered recovery, we reset snd_nxt to snd_una. Seems peer
1536        * still has the data so accept the ack */
1537       if (tcp_in_recovery (tc)
1538           && seq_leq (vnet_buffer (b)->tcp.ack_number, tc->snd_congestion))
1539         {
1540           tc->snd_nxt = vnet_buffer (b)->tcp.ack_number;
1541           if (seq_gt (tc->snd_nxt, tc->snd_una_max))
1542             tc->snd_una_max = tc->snd_nxt;
1543           goto process_ack;
1544         }
1545
1546       /* If we have outstanding data and this is within the window, accept it,
1547        * probably retransmit has timed out. Otherwise ACK segment and then
1548        * drop it */
1549       if (seq_gt (vnet_buffer (b)->tcp.ack_number, tc->snd_una_max))
1550         {
1551           tcp_program_ack (wrk, tc);
1552           *error = TCP_ERROR_ACK_FUTURE;
1553           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_ACK_RCV_ERR, tc, 0,
1554                        vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
1555           return -1;
1556         }
1557
1558       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_ACK_RCV_ERR, tc, 2,
1559                    vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
1560
1561       tc->snd_nxt = vnet_buffer (b)->tcp.ack_number;
1562     }
1563
1564   /* If old ACK, probably it's an old dupack */
1565   if (PREDICT_FALSE (seq_lt (vnet_buffer (b)->tcp.ack_number, tc->snd_una)))
1566     {
1567       *error = TCP_ERROR_ACK_OLD;
1568       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_ACK_RCV_ERR, tc, 1,
1569                    vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
1570       if (tcp_in_fastrecovery (tc) && tc->rcv_dupacks == TCP_DUPACK_THRESHOLD)
1571         tcp_cc_handle_event (tc, 1);
1572       /* Don't drop yet */
1573       return 0;
1574     }
1575
1576   /*
1577    * Looks okay, process feedback
1578    */
1579 process_ack:
1580   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
1581     tcp_rcv_sacks (tc, vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
1582
1583   prev_snd_wnd = tc->snd_wnd;
1584   prev_snd_una = tc->snd_una;
1585   tcp_update_snd_wnd (tc, vnet_buffer (b)->tcp.seq_number,
1586                       vnet_buffer (b)->tcp.ack_number,
1587                       clib_net_to_host_u16 (th->window) << tc->snd_wscale);
1588   tc->bytes_acked = vnet_buffer (b)->tcp.ack_number - tc->snd_una;
1589   tc->snd_una = vnet_buffer (b)->tcp.ack_number + tc->sack_sb.snd_una_adv;
1590   tcp_validate_txf_size (tc, tc->bytes_acked);
1591
1592   if (tc->bytes_acked)
1593     {
1594       tcp_program_dequeue (wrk, tc);
1595       tcp_update_rtt (tc, vnet_buffer (b)->tcp.ack_number);
1596     }
1597
1598   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_ACK_RCVD, tc);
1599
1600   /*
1601    * Check if we have congestion event
1602    */
1603
1604   if (tcp_ack_is_cc_event (tc, b, prev_snd_wnd, prev_snd_una, &is_dack))
1605     {
1606       tcp_cc_handle_event (tc, is_dack);
1607       if (!tcp_in_cong_recovery (tc))
1608         {
1609           *error = TCP_ERROR_ACK_OK;
1610           return 0;
1611         }
1612       *error = TCP_ERROR_ACK_DUP;
1613       if (vnet_buffer (b)->tcp.data_len || tcp_is_fin (th))
1614         return 0;
1615       return -1;
1616     }
1617
1618   /*
1619    * Update congestion control (slow start/congestion avoidance)
1620    */
1621   tcp_cc_update (tc, b);
1622   *error = TCP_ERROR_ACK_OK;
1623   return 0;
1624 }
1625
1626 static void
1627 tcp_program_disconnect (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc)
1628 {
1629   if (!tcp_disconnect_pending (tc))
1630     {
1631       vec_add1 (wrk->pending_disconnects, tc->c_c_index);
1632       tcp_disconnect_pending_on (tc);
1633     }
1634 }
1635
1636 static void
1637 tcp_handle_disconnects (tcp_worker_ctx_t * wrk)
1638 {
1639   u32 thread_index, *pending_disconnects;
1640   tcp_connection_t *tc;
1641   int i;
1642
1643   if (!vec_len (wrk->pending_disconnects))
1644     return;
1645
1646   thread_index = wrk->vm->thread_index;
1647   pending_disconnects = wrk->pending_disconnects;
1648   for (i = 0; i < vec_len (pending_disconnects); i++)
1649     {
1650       tc = tcp_connection_get (pending_disconnects[i], thread_index);
1651       tcp_disconnect_pending_off (tc);
1652       session_transport_closing_notify (&tc->connection);
1653     }
1654   _vec_len (wrk->pending_disconnects) = 0;
1655 }
1656
1657 static void
1658 tcp_rcv_fin (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
1659              u32 * error)
1660 {
1661   /* Account for the FIN and send ack */
1662   tc->rcv_nxt += 1;
1663   tcp_program_ack (wrk, tc);
1664   /* Enter CLOSE-WAIT and notify session. To avoid lingering
1665    * in CLOSE-WAIT, set timer (reuse WAITCLOSE). */
1666   tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSE_WAIT);
1667   tcp_program_disconnect (wrk, tc);
1668   tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_CLOSEWAIT_TIME);
1669   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_FIN_RCVD, tc);
1670   *error = TCP_ERROR_FIN_RCVD;
1671 }
1672
1673 static u8
1674 tcp_sack_vector_is_sane (sack_block_t * sacks)
1675 {
1676   int i;
1677   for (i = 1; i < vec_len (sacks); i++)
1678     {
1679       if (sacks[i - 1].end == sacks[i].start)
1680         return 0;
1681     }
1682   return 1;
1683 }
1684
1685 /**
1686  * Build SACK list as per RFC2018.
1687  *
1688  * Makes sure the first block contains the segment that generated the current
1689  * ACK and the following ones are the ones most recently reported in SACK
1690  * blocks.
1691  *
1692  * @param tc TCP connection for which the SACK list is updated
1693  * @param start Start sequence number of the newest SACK block
1694  * @param end End sequence of the newest SACK block
1695  */
1696 void
1697 tcp_update_sack_list (tcp_connection_t * tc, u32 start, u32 end)
1698 {
1699   sack_block_t *new_list = 0, *block = 0;
1700   int i;
1701
1702   /* If the first segment is ooo add it to the list. Last write might've moved
1703    * rcv_nxt over the first segment. */
1704   if (seq_lt (tc->rcv_nxt, start))
1705     {
1706       vec_add2 (new_list, block, 1);
1707       block->start = start;
1708       block->end = end;
1709     }
1710
1711   /* Find the blocks still worth keeping. */
1712   for (i = 0; i < vec_len (tc->snd_sacks); i++)
1713     {
1714       /* Discard if rcv_nxt advanced beyond current block */
1715       if (seq_leq (tc->snd_sacks[i].start, tc->rcv_nxt))
1716         continue;
1717
1718       /* Merge or drop if segment overlapped by the new segment */
1719       if (block && (seq_geq (tc->snd_sacks[i].end, new_list[0].start)
1720                     && seq_leq (tc->snd_sacks[i].start, new_list[0].end)))
1721         {
1722           if (seq_lt (tc->snd_sacks[i].start, new_list[0].start))
1723             new_list[0].start = tc->snd_sacks[i].start;
1724           if (seq_lt (new_list[0].end, tc->snd_sacks[i].end))
1725             new_list[0].end = tc->snd_sacks[i].end;
1726           continue;
1727         }
1728
1729       /* Save to new SACK list if we have space. */
1730       if (vec_len (new_list) < TCP_MAX_SACK_BLOCKS)
1731         {
1732           vec_add1 (new_list, tc->snd_sacks[i]);
1733         }
1734       else
1735         {
1736           clib_warning ("sack discarded");
1737         }
1738     }
1739
1740   ASSERT (vec_len (new_list) <= TCP_MAX_SACK_BLOCKS);
1741
1742   /* Replace old vector with new one */
1743   vec_free (tc->snd_sacks);
1744   tc->snd_sacks = new_list;
1745
1746   /* Segments should not 'touch' */
1747   ASSERT (tcp_sack_vector_is_sane (tc->snd_sacks));
1748 }
1749
1750 u32
1751 tcp_sack_list_bytes (tcp_connection_t * tc)
1752 {
1753   u32 bytes = 0, i;
1754   for (i = 0; i < vec_len (tc->snd_sacks); i++)
1755     bytes += tc->snd_sacks[i].end - tc->snd_sacks[i].start;
1756   return bytes;
1757 }
1758
1759 /** Enqueue data for delivery to application */
1760 static int
1761 tcp_session_enqueue_data (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
1762                           u16 data_len)
1763 {
1764   int written, error = TCP_ERROR_ENQUEUED;
1765
1766   ASSERT (seq_geq (vnet_buffer (b)->tcp.seq_number, tc->rcv_nxt));
1767   ASSERT (data_len);
1768   written = session_enqueue_stream_connection (&tc->connection, b, 0,
1769                                                1 /* queue event */ , 1);
1770
1771   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_INPUT, tc, 0, data_len, written);
1772
1773   /* Update rcv_nxt */
1774   if (PREDICT_TRUE (written == data_len))
1775     {
1776       tc->rcv_nxt += written;
1777     }
1778   /* If more data written than expected, account for out-of-order bytes. */
1779   else if (written > data_len)
1780     {
1781       tc->rcv_nxt += written;
1782       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_INPUT, tc, data_len, written);
1783     }
1784   else if (written > 0)
1785     {
1786       /* We've written something but FIFO is probably full now */
1787       tc->rcv_nxt += written;
1788       error = TCP_ERROR_PARTIALLY_ENQUEUED;
1789     }
1790   else
1791     {
1792       return TCP_ERROR_FIFO_FULL;
1793     }
1794
1795   /* Update SACK list if need be */
1796   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
1797     {
1798       /* Remove SACK blocks that have been delivered */
1799       tcp_update_sack_list (tc, tc->rcv_nxt, tc->rcv_nxt);
1800     }
1801
1802   return error;
1803 }
1804
1805 /** Enqueue out-of-order data */
1806 static int
1807 tcp_session_enqueue_ooo (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b,
1808                          u16 data_len)
1809 {
1810   session_t *s0;
1811   int rv, offset;
1812
1813   ASSERT (seq_gt (vnet_buffer (b)->tcp.seq_number, tc->rcv_nxt));
1814   ASSERT (data_len);
1815
1816   /* Enqueue out-of-order data with relative offset */
1817   rv = session_enqueue_stream_connection (&tc->connection, b,
1818                                           vnet_buffer (b)->tcp.seq_number -
1819                                           tc->rcv_nxt, 0 /* queue event */ ,
1820                                           0);
1821
1822   /* Nothing written */
1823   if (rv)
1824     {
1825       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_INPUT, tc, 1, data_len, 0);
1826       return TCP_ERROR_FIFO_FULL;
1827     }
1828
1829   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_INPUT, tc, 1, data_len, data_len);
1830
1831   /* Update SACK list if in use */
1832   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
1833     {
1834       ooo_segment_t *newest;
1835       u32 start, end;
1836
1837       s0 = session_get (tc->c_s_index, tc->c_thread_index);
1838
1839       /* Get the newest segment from the fifo */
1840       newest = svm_fifo_newest_ooo_segment (s0->rx_fifo);
1841       if (newest)
1842         {
1843           offset = ooo_segment_offset (s0->rx_fifo, newest);
1844           ASSERT (offset <= vnet_buffer (b)->tcp.seq_number - tc->rcv_nxt);
1845           start = tc->rcv_nxt + offset;
1846           end = start + ooo_segment_length (s0->rx_fifo, newest);
1847           tcp_update_sack_list (tc, start, end);
1848           svm_fifo_newest_ooo_segment_reset (s0->rx_fifo);
1849           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_SACKS, tc);
1850         }
1851     }
1852
1853   return TCP_ERROR_ENQUEUED_OOO;
1854 }
1855
1856 /**
1857  * Check if ACK could be delayed. If ack can be delayed, it should return
1858  * true for a full frame. If we're always acking return 0.
1859  */
1860 always_inline int
1861 tcp_can_delack (tcp_connection_t * tc)
1862 {
1863   /* Send ack if ... */
1864   if (TCP_ALWAYS_ACK
1865       /* just sent a rcv wnd 0 */
1866       || (tc->flags & TCP_CONN_SENT_RCV_WND0) != 0
1867       /* constrained to send ack */
1868       || (tc->flags & TCP_CONN_SNDACK) != 0
1869       /* we're almost out of tx wnd */
1870       || tcp_available_cc_snd_space (tc) < 4 * tc->snd_mss)
1871     return 0;
1872
1873   return 1;
1874 }
1875
1876 static int
1877 tcp_buffer_discard_bytes (vlib_buffer_t * b, u32 n_bytes_to_drop)
1878 {
1879   u32 discard, first = b->current_length;
1880   vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
1881
1882   /* Handle multi-buffer segments */
1883   if (n_bytes_to_drop > b->current_length)
1884     {
1885       if (!(b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT))
1886         return -1;
1887       do
1888         {
1889           discard = clib_min (n_bytes_to_drop, b->current_length);
1890           vlib_buffer_advance (b, discard);
1891           b = vlib_get_buffer (vm, b->next_buffer);
1892           n_bytes_to_drop -= discard;
1893         }
1894       while (n_bytes_to_drop);
1895       if (n_bytes_to_drop > first)
1896         b->total_length_not_including_first_buffer -= n_bytes_to_drop - first;
1897     }
1898   else
1899     vlib_buffer_advance (b, n_bytes_to_drop);
1900   vnet_buffer (b)->tcp.data_len -= n_bytes_to_drop;
1901   return 0;
1902 }
1903
1904 /**
1905  * Receive buffer for connection and handle acks
1906  *
1907  * It handles both in order or out-of-order data.
1908  */
1909 static int
1910 tcp_segment_rcv (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
1911                  vlib_buffer_t * b)
1912 {
1913   u32 error, n_bytes_to_drop, n_data_bytes;
1914
1915   vlib_buffer_advance (b, vnet_buffer (b)->tcp.data_offset);
1916   n_data_bytes = vnet_buffer (b)->tcp.data_len;
1917   ASSERT (n_data_bytes);
1918
1919   /* Handle out-of-order data */
1920   if (PREDICT_FALSE (vnet_buffer (b)->tcp.seq_number != tc->rcv_nxt))
1921     {
1922       /* Old sequence numbers allowed through because they overlapped
1923        * the rx window */
1924       if (seq_lt (vnet_buffer (b)->tcp.seq_number, tc->rcv_nxt))
1925         {
1926           /* Completely in the past (possible retransmit). Ack
1927            * retransmissions since we may not have any data to send */
1928           if (seq_leq (vnet_buffer (b)->tcp.seq_end, tc->rcv_nxt))
1929             {
1930               tcp_program_ack (wrk, tc);
1931               error = TCP_ERROR_SEGMENT_OLD;
1932               goto done;
1933             }
1934
1935           /* Chop off the bytes in the past and see if what is left
1936            * can be enqueued in order */
1937           n_bytes_to_drop = tc->rcv_nxt - vnet_buffer (b)->tcp.seq_number;
1938           n_data_bytes -= n_bytes_to_drop;
1939           vnet_buffer (b)->tcp.seq_number = tc->rcv_nxt;
1940           if (tcp_buffer_discard_bytes (b, n_bytes_to_drop))
1941             {
1942               error = TCP_ERROR_SEGMENT_OLD;
1943               goto done;
1944             }
1945           goto in_order;
1946         }
1947
1948       /* RFC2581: Enqueue and send DUPACK for fast retransmit */
1949       error = tcp_session_enqueue_ooo (tc, b, n_data_bytes);
1950       tcp_program_dupack (wrk, tc);
1951       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_DUPACK_SENT, tc, vnet_buffer (b)->tcp);
1952       goto done;
1953     }
1954
1955 in_order:
1956
1957   /* In order data, enqueue. Fifo figures out by itself if any out-of-order
1958    * segments can be enqueued after fifo tail offset changes. */
1959   error = tcp_session_enqueue_data (tc, b, n_data_bytes);
1960   if (tcp_can_delack (tc))
1961     {
1962       if (!tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_DELACK))
1963         tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_DELACK, TCP_DELACK_TIME);
1964       goto done;
1965     }
1966
1967   tcp_program_ack (wrk, tc);
1968
1969 done:
1970   return error;
1971 }
1972
1973 typedef struct
1974 {
1975   tcp_header_t tcp_header;
1976   tcp_connection_t tcp_connection;
1977 } tcp_rx_trace_t;
1978
1979 static u8 *
1980 format_tcp_rx_trace (u8 * s, va_list * args)
1981 {
1982   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
1983   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
1984   tcp_rx_trace_t *t = va_arg (*args, tcp_rx_trace_t *);
1985   u32 indent = format_get_indent (s);
1986
1987   s = format (s, "%U\n%U%U",
1988               format_tcp_header, &t->tcp_header, 128,
1989               format_white_space, indent,
1990               format_tcp_connection, &t->tcp_connection, 1);
1991
1992   return s;
1993 }
1994
1995 static u8 *
1996 format_tcp_rx_trace_short (u8 * s, va_list * args)
1997 {
1998   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
1999   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
2000   tcp_rx_trace_t *t = va_arg (*args, tcp_rx_trace_t *);
2001
2002   s = format (s, "%d -> %d (%U)",
2003               clib_net_to_host_u16 (t->tcp_header.dst_port),
2004               clib_net_to_host_u16 (t->tcp_header.src_port), format_tcp_state,
2005               t->tcp_connection.state);
2006
2007   return s;
2008 }
2009
2010 static void
2011 tcp_set_rx_trace_data (tcp_rx_trace_t * t0, tcp_connection_t * tc0,
2012                        tcp_header_t * th0, vlib_buffer_t * b0, u8 is_ip4)
2013 {
2014   if (tc0)
2015     {
2016       clib_memcpy_fast (&t0->tcp_connection, tc0,
2017                         sizeof (t0->tcp_connection));
2018     }
2019   else
2020     {
2021       th0 = tcp_buffer_hdr (b0);
2022     }
2023   clib_memcpy_fast (&t0->tcp_header, th0, sizeof (t0->tcp_header));
2024 }
2025
2026 static void
2027 tcp_established_trace_frame (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2028                              vlib_frame_t * frame, u8 is_ip4)
2029 {
2030   u32 *from, n_left;
2031
2032   n_left = frame->n_vectors;
2033   from = vlib_frame_vector_args (frame);
2034
2035   while (n_left >= 1)
2036     {
2037       tcp_connection_t *tc0;
2038       tcp_rx_trace_t *t0;
2039       tcp_header_t *th0;
2040       vlib_buffer_t *b0;
2041       u32 bi0;
2042
2043       bi0 = from[0];
2044       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2045
2046       if (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)
2047         {
2048           t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
2049           tc0 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b0)->tcp.connection_index,
2050                                     vm->thread_index);
2051           th0 = tcp_buffer_hdr (b0);
2052           tcp_set_rx_trace_data (t0, tc0, th0, b0, is_ip4);
2053         }
2054
2055       from += 1;
2056       n_left -= 1;
2057     }
2058 }
2059
2060 always_inline void
2061 tcp_node_inc_counter_i (vlib_main_t * vm, u32 tcp4_node, u32 tcp6_node,
2062                         u8 is_ip4, u32 evt, u32 val)
2063 {
2064   if (is_ip4)
2065     vlib_node_increment_counter (vm, tcp4_node, evt, val);
2066   else
2067     vlib_node_increment_counter (vm, tcp6_node, evt, val);
2068 }
2069
2070 #define tcp_maybe_inc_counter(node_id, err, count)                      \
2071 {                                                                       \
2072   if (next0 != tcp_next_drop (is_ip4))                                  \
2073     tcp_node_inc_counter_i (vm, tcp4_##node_id##_node.index,            \
2074                             tcp6_##node_id##_node.index, is_ip4, err,   \
2075                             1);                                         \
2076 }
2077 #define tcp_inc_counter(node_id, err, count)                            \
2078   tcp_node_inc_counter_i (vm, tcp4_##node_id##_node.index,              \
2079                            tcp6_##node_id##_node.index, is_ip4,         \
2080                            err, count)
2081 #define tcp_maybe_inc_err_counter(cnts, err)                            \
2082 {                                                                       \
2083   cnts[err] += (next0 != tcp_next_drop (is_ip4));                       \
2084 }
2085 #define tcp_inc_err_counter(cnts, err, val)                             \
2086 {                                                                       \
2087   cnts[err] += val;                                                     \
2088 }
2089 #define tcp_store_err_counters(node_id, cnts)                           \
2090 {                                                                       \
2091   int i;                                                                \
2092   for (i = 0; i < TCP_N_ERROR; i++)                                     \
2093     if (cnts[i])                                                        \
2094       tcp_inc_counter(node_id, i, cnts[i]);                             \
2095 }
2096
2097
2098 always_inline uword
2099 tcp46_established_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2100                           vlib_frame_t * frame, int is_ip4)
2101 {
2102   u32 thread_index = vm->thread_index, errors = 0;
2103   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
2104   u32 n_left_from, *from, *first_buffer;
2105   u16 err_counters[TCP_N_ERROR] = { 0 };
2106
2107   if (node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)
2108     tcp_established_trace_frame (vm, node, frame, is_ip4);
2109
2110   first_buffer = from = vlib_frame_vector_args (frame);
2111   n_left_from = frame->n_vectors;
2112
2113   while (n_left_from > 0)
2114     {
2115       u32 bi0, error0 = TCP_ERROR_ACK_OK;
2116       vlib_buffer_t *b0;
2117       tcp_header_t *th0;
2118       tcp_connection_t *tc0;
2119
2120       if (n_left_from > 1)
2121         {
2122           vlib_buffer_t *pb;
2123           pb = vlib_get_buffer (vm, from[1]);
2124           vlib_prefetch_buffer_header (pb, LOAD);
2125           CLIB_PREFETCH (pb->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
2126         }
2127
2128       bi0 = from[0];
2129       from += 1;
2130       n_left_from -= 1;
2131
2132       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2133       tc0 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b0)->tcp.connection_index,
2134                                 thread_index);
2135
2136       if (PREDICT_FALSE (tc0 == 0))
2137         {
2138           error0 = TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION;
2139           goto done;
2140         }
2141
2142       th0 = tcp_buffer_hdr (b0);
2143
2144       /* TODO header prediction fast path */
2145
2146       /* 1-4: check SEQ, RST, SYN */
2147       if (PREDICT_FALSE (tcp_segment_validate (wrk, tc0, b0, th0, &error0)))
2148         {
2149           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SEG_INVALID, tc0, vnet_buffer (b0)->tcp);
2150           goto done;
2151         }
2152
2153       /* 5: check the ACK field  */
2154       if (PREDICT_FALSE (tcp_rcv_ack (wrk, tc0, b0, th0, &error0)))
2155         goto done;
2156
2157       /* 6: check the URG bit TODO */
2158
2159       /* 7: process the segment text */
2160       if (vnet_buffer (b0)->tcp.data_len)
2161         error0 = tcp_segment_rcv (wrk, tc0, b0);
2162
2163       /* 8: check the FIN bit */
2164       if (PREDICT_FALSE (tcp_is_fin (th0)))
2165         tcp_rcv_fin (wrk, tc0, b0, &error0);
2166
2167     done:
2168       tcp_inc_err_counter (err_counters, error0, 1);
2169     }
2170
2171   errors = session_manager_flush_enqueue_events (TRANSPORT_PROTO_TCP,
2172                                                  thread_index);
2173   err_counters[TCP_ERROR_MSG_QUEUE_FULL] = errors;
2174   tcp_store_err_counters (established, err_counters);
2175   tcp_handle_postponed_dequeues (wrk);
2176   tcp_handle_disconnects (wrk);
2177   vlib_buffer_free (vm, first_buffer, frame->n_vectors);
2178
2179   return frame->n_vectors;
2180 }
2181
2182 static uword
2183 tcp4_established (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2184                   vlib_frame_t * from_frame)
2185 {
2186   return tcp46_established_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip4 */ );
2187 }
2188
2189 static uword
2190 tcp6_established (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2191                   vlib_frame_t * from_frame)
2192 {
2193   return tcp46_established_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip4 */ );
2194 }
2195
2196 /* *INDENT-OFF* */
2197 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_established_node) =
2198 {
2199   .function = tcp4_established,
2200   .name = "tcp4-established",
2201   /* Takes a vector of packets. */
2202   .vector_size = sizeof (u32),
2203   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2204   .error_strings = tcp_error_strings,
2205   .n_next_nodes = TCP_ESTABLISHED_N_NEXT,
2206   .next_nodes =
2207   {
2208 #define _(s,n) [TCP_ESTABLISHED_NEXT_##s] = n,
2209     foreach_tcp_state_next
2210 #undef _
2211   },
2212   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
2213 };
2214 /* *INDENT-ON* */
2215
2216 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp4_established_node, tcp4_established);
2217
2218 /* *INDENT-OFF* */
2219 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_established_node) =
2220 {
2221   .function = tcp6_established,
2222   .name = "tcp6-established",
2223   /* Takes a vector of packets. */
2224   .vector_size = sizeof (u32),
2225   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2226   .error_strings = tcp_error_strings,
2227   .n_next_nodes = TCP_ESTABLISHED_N_NEXT,
2228   .next_nodes =
2229   {
2230 #define _(s,n) [TCP_ESTABLISHED_NEXT_##s] = n,
2231     foreach_tcp_state_next
2232 #undef _
2233   },
2234   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
2235 };
2236 /* *INDENT-ON* */
2237
2238
2239 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp6_established_node, tcp6_established);
2240
2241 vlib_node_registration_t tcp4_syn_sent_node;
2242 vlib_node_registration_t tcp6_syn_sent_node;
2243
2244 static u8
2245 tcp_lookup_is_valid (tcp_connection_t * tc, tcp_header_t * hdr)
2246 {
2247   transport_connection_t *tmp = 0;
2248   u64 handle;
2249
2250   if (!tc)
2251     return 1;
2252
2253   /* Proxy case */
2254   if (tc->c_lcl_port == 0 && tc->state == TCP_STATE_LISTEN)
2255     return 1;
2256
2257   u8 is_valid = (tc->c_lcl_port == hdr->dst_port
2258                  && (tc->state == TCP_STATE_LISTEN
2259                      || tc->c_rmt_port == hdr->src_port));
2260
2261   if (!is_valid)
2262     {
2263       handle = session_lookup_half_open_handle (&tc->connection);
2264       tmp = session_lookup_half_open_connection (handle & 0xFFFFFFFF,
2265                                                  tc->c_proto, tc->c_is_ip4);
2266
2267       if (tmp)
2268         {
2269           if (tmp->lcl_port == hdr->dst_port
2270               && tmp->rmt_port == hdr->src_port)
2271             {
2272               TCP_DBG ("half-open is valid!");
2273             }
2274         }
2275     }
2276   return is_valid;
2277 }
2278
2279 /**
2280  * Lookup transport connection
2281  */
2282 static tcp_connection_t *
2283 tcp_lookup_connection (u32 fib_index, vlib_buffer_t * b, u8 thread_index,
2284                        u8 is_ip4)
2285 {
2286   tcp_header_t *tcp;
2287   transport_connection_t *tconn;
2288   tcp_connection_t *tc;
2289   u8 is_filtered = 0;
2290   if (is_ip4)
2291     {
2292       ip4_header_t *ip4;
2293       ip4 = vlib_buffer_get_current (b);
2294       tcp = ip4_next_header (ip4);
2295       tconn = session_lookup_connection_wt4 (fib_index,
2296                                              &ip4->dst_address,
2297                                              &ip4->src_address,
2298                                              tcp->dst_port,
2299                                              tcp->src_port,
2300                                              TRANSPORT_PROTO_TCP,
2301                                              thread_index, &is_filtered);
2302       tc = tcp_get_connection_from_transport (tconn);
2303       ASSERT (tcp_lookup_is_valid (tc, tcp));
2304     }
2305   else
2306     {
2307       ip6_header_t *ip6;
2308       ip6 = vlib_buffer_get_current (b);
2309       tcp = ip6_next_header (ip6);
2310       tconn = session_lookup_connection_wt6 (fib_index,
2311                                              &ip6->dst_address,
2312                                              &ip6->src_address,
2313                                              tcp->dst_port,
2314                                              tcp->src_port,
2315                                              TRANSPORT_PROTO_TCP,
2316                                              thread_index, &is_filtered);
2317       tc = tcp_get_connection_from_transport (tconn);
2318       ASSERT (tcp_lookup_is_valid (tc, tcp));
2319     }
2320   return tc;
2321 }
2322
2323 always_inline uword
2324 tcp46_syn_sent_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2325                        vlib_frame_t * from_frame, int is_ip4)
2326 {
2327   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
2328   u32 n_left_from, *from, *first_buffer, errors = 0;
2329   u32 my_thread_index = vm->thread_index;
2330   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (my_thread_index);
2331
2332   from = first_buffer = vlib_frame_vector_args (from_frame);
2333   n_left_from = from_frame->n_vectors;
2334
2335   while (n_left_from > 0)
2336     {
2337       u32 bi0, ack0, seq0, error0 = TCP_ERROR_NONE;
2338       tcp_connection_t *tc0, *new_tc0;
2339       tcp_header_t *tcp0 = 0;
2340       tcp_rx_trace_t *t0;
2341       vlib_buffer_t *b0;
2342
2343       bi0 = from[0];
2344       from += 1;
2345       n_left_from -= 1;
2346
2347       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2348       tc0 =
2349         tcp_half_open_connection_get (vnet_buffer (b0)->tcp.connection_index);
2350       if (PREDICT_FALSE (tc0 == 0))
2351         {
2352           error0 = TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION;
2353           goto drop;
2354         }
2355
2356       /* Half-open completed recently but the connection was't removed
2357        * yet by the owning thread */
2358       if (PREDICT_FALSE (tc0->flags & TCP_CONN_HALF_OPEN_DONE))
2359         {
2360           /* Make sure the connection actually exists */
2361           ASSERT (tcp_lookup_connection (tc0->c_fib_index, b0,
2362                                          my_thread_index, is_ip4));
2363           goto drop;
2364         }
2365
2366       ack0 = vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number;
2367       seq0 = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number;
2368       tcp0 = tcp_buffer_hdr (b0);
2369
2370       /* Crude check to see if the connection handle does not match
2371        * the packet. Probably connection just switched to established */
2372       if (PREDICT_FALSE (tcp0->dst_port != tc0->c_lcl_port
2373                          || tcp0->src_port != tc0->c_rmt_port))
2374         {
2375           error0 = TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION;
2376           goto drop;
2377         }
2378
2379       if (PREDICT_FALSE (!tcp_ack (tcp0) && !tcp_rst (tcp0)
2380                          && !tcp_syn (tcp0)))
2381         {
2382           error0 = TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID;
2383           goto drop;
2384         }
2385
2386       /* SYNs consume sequence numbers */
2387       vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end += tcp_is_syn (tcp0);
2388
2389       /*
2390        *  1. check the ACK bit
2391        */
2392
2393       /*
2394        *   If the ACK bit is set
2395        *     If SEG.ACK =< ISS, or SEG.ACK > SND.NXT, send a reset (unless
2396        *     the RST bit is set, if so drop the segment and return)
2397        *       <SEQ=SEG.ACK><CTL=RST>
2398        *     and discard the segment.  Return.
2399        *     If SND.UNA =< SEG.ACK =< SND.NXT then the ACK is acceptable.
2400        */
2401       if (tcp_ack (tcp0))
2402         {
2403           if (seq_leq (ack0, tc0->iss) || seq_gt (ack0, tc0->snd_nxt))
2404             {
2405               if (!tcp_rst (tcp0))
2406                 tcp_send_reset_w_pkt (tc0, b0, my_thread_index, is_ip4);
2407               error0 = TCP_ERROR_RCV_WND;
2408               goto drop;
2409             }
2410
2411           /* Make sure ACK is valid */
2412           if (seq_gt (tc0->snd_una, ack0))
2413             {
2414               error0 = TCP_ERROR_ACK_INVALID;
2415               goto drop;
2416             }
2417         }
2418
2419       /*
2420        * 2. check the RST bit
2421        */
2422
2423       if (tcp_rst (tcp0))
2424         {
2425           /* If ACK is acceptable, signal client that peer is not
2426            * willing to accept connection and drop connection*/
2427           if (tcp_ack (tcp0))
2428             tcp_connection_reset (tc0);
2429           error0 = TCP_ERROR_RST_RCVD;
2430           goto drop;
2431         }
2432
2433       /*
2434        * 3. check the security and precedence (skipped)
2435        */
2436
2437       /*
2438        * 4. check the SYN bit
2439        */
2440
2441       /* No SYN flag. Drop. */
2442       if (!tcp_syn (tcp0))
2443         {
2444           clib_warning ("not synack");
2445           error0 = TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID;
2446           goto drop;
2447         }
2448
2449       /* Parse options */
2450       if (tcp_options_parse (tcp0, &tc0->rcv_opts, 1))
2451         {
2452           clib_warning ("options parse fail");
2453           error0 = TCP_ERROR_OPTIONS;
2454           goto drop;
2455         }
2456
2457       /* Valid SYN or SYN-ACK. Move connection from half-open pool to
2458        * current thread pool. */
2459       pool_get (tm->connections[my_thread_index], new_tc0);
2460       clib_memcpy_fast (new_tc0, tc0, sizeof (*new_tc0));
2461       new_tc0->c_c_index = new_tc0 - tm->connections[my_thread_index];
2462       new_tc0->c_thread_index = my_thread_index;
2463       new_tc0->rcv_nxt = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_end;
2464       new_tc0->irs = seq0;
2465       new_tc0->timers[TCP_TIMER_ESTABLISH_AO] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
2466       new_tc0->timers[TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
2467       new_tc0->sw_if_index = vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX];
2468
2469       /* If this is not the owning thread, wait for syn retransmit to
2470        * expire and cleanup then */
2471       if (tcp_half_open_connection_cleanup (tc0))
2472         tc0->flags |= TCP_CONN_HALF_OPEN_DONE;
2473
2474       if (tcp_opts_tstamp (&new_tc0->rcv_opts))
2475         {
2476           new_tc0->tsval_recent = new_tc0->rcv_opts.tsval;
2477           new_tc0->tsval_recent_age = tcp_time_now ();
2478         }
2479
2480       if (tcp_opts_wscale (&new_tc0->rcv_opts))
2481         new_tc0->snd_wscale = new_tc0->rcv_opts.wscale;
2482       else
2483         new_tc0->rcv_wscale = 0;
2484
2485       new_tc0->snd_wnd = clib_net_to_host_u16 (tcp0->window)
2486         << new_tc0->snd_wscale;
2487       new_tc0->snd_wl1 = seq0;
2488       new_tc0->snd_wl2 = ack0;
2489
2490       tcp_connection_init_vars (new_tc0);
2491
2492       /* SYN-ACK: See if we can switch to ESTABLISHED state */
2493       if (PREDICT_TRUE (tcp_ack (tcp0)))
2494         {
2495           /* Our SYN is ACKed: we have iss < ack = snd_una */
2496
2497           /* TODO Dequeue acknowledged segments if we support Fast Open */
2498           new_tc0->snd_una = ack0;
2499           new_tc0->state = TCP_STATE_ESTABLISHED;
2500
2501           /* Make sure las is initialized for the wnd computation */
2502           new_tc0->rcv_las = new_tc0->rcv_nxt;
2503
2504           /* Notify app that we have connection. If session layer can't
2505            * allocate session send reset */
2506           if (session_stream_connect_notify (&new_tc0->connection, 0))
2507             {
2508               clib_warning ("connect notify fail");
2509               tcp_send_reset_w_pkt (new_tc0, b0, my_thread_index, is_ip4);
2510               tcp_connection_cleanup (new_tc0);
2511               goto drop;
2512             }
2513
2514           new_tc0->tx_fifo_size =
2515             transport_tx_fifo_size (&new_tc0->connection);
2516           /* Update rtt with the syn-ack sample */
2517           tcp_estimate_initial_rtt (new_tc0);
2518           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYNACK_RCVD, new_tc0);
2519           error0 = TCP_ERROR_SYN_ACKS_RCVD;
2520         }
2521       /* SYN: Simultaneous open. Change state to SYN-RCVD and send SYN-ACK */
2522       else
2523         {
2524           new_tc0->state = TCP_STATE_SYN_RCVD;
2525
2526           /* Notify app that we have connection */
2527           if (session_stream_connect_notify (&new_tc0->connection, 0))
2528             {
2529               tcp_connection_cleanup (new_tc0);
2530               tcp_send_reset_w_pkt (tc0, b0, my_thread_index, is_ip4);
2531               TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_RST_SENT, tc0);
2532               goto drop;
2533             }
2534
2535           new_tc0->tx_fifo_size =
2536             transport_tx_fifo_size (&new_tc0->connection);
2537           new_tc0->rtt_ts = 0;
2538           tcp_init_snd_vars (new_tc0);
2539           tcp_send_synack (new_tc0);
2540           error0 = TCP_ERROR_SYNS_RCVD;
2541           goto drop;
2542         }
2543
2544       /* Read data, if any */
2545       if (PREDICT_FALSE (vnet_buffer (b0)->tcp.data_len))
2546         {
2547           clib_warning ("rcvd data in syn-sent");
2548           error0 = tcp_segment_rcv (wrk, new_tc0, b0);
2549           if (error0 == TCP_ERROR_ACK_OK)
2550             error0 = TCP_ERROR_SYN_ACKS_RCVD;
2551         }
2552       else
2553         {
2554           tcp_program_ack (wrk, new_tc0);
2555         }
2556
2557     drop:
2558
2559       tcp_inc_counter (syn_sent, error0, 1);
2560       if (PREDICT_FALSE ((b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED) && tcp0 != 0))
2561         {
2562           t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
2563           clib_memcpy_fast (&t0->tcp_header, tcp0, sizeof (t0->tcp_header));
2564           clib_memcpy_fast (&t0->tcp_connection, tc0,
2565                             sizeof (t0->tcp_connection));
2566         }
2567     }
2568
2569   errors = session_manager_flush_enqueue_events (TRANSPORT_PROTO_TCP,
2570                                                  my_thread_index);
2571   tcp_inc_counter (syn_sent, TCP_ERROR_MSG_QUEUE_FULL, errors);
2572   vlib_buffer_free (vm, first_buffer, from_frame->n_vectors);
2573
2574   return from_frame->n_vectors;
2575 }
2576
2577 static uword
2578 tcp4_syn_sent (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2579                vlib_frame_t * from_frame)
2580 {
2581   return tcp46_syn_sent_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip4 */ );
2582 }
2583
2584 static uword
2585 tcp6_syn_sent_rcv (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2586                    vlib_frame_t * from_frame)
2587 {
2588   return tcp46_syn_sent_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip4 */ );
2589 }
2590
2591 /* *INDENT-OFF* */
2592 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_syn_sent_node) =
2593 {
2594   .function = tcp4_syn_sent,
2595   .name = "tcp4-syn-sent",
2596   /* Takes a vector of packets. */
2597   .vector_size = sizeof (u32),
2598   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2599   .error_strings = tcp_error_strings,
2600   .n_next_nodes = TCP_SYN_SENT_N_NEXT,
2601   .next_nodes =
2602   {
2603 #define _(s,n) [TCP_SYN_SENT_NEXT_##s] = n,
2604     foreach_tcp_state_next
2605 #undef _
2606   },
2607   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
2608 };
2609 /* *INDENT-ON* */
2610
2611 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp4_syn_sent_node, tcp4_syn_sent);
2612
2613 /* *INDENT-OFF* */
2614 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_syn_sent_node) =
2615 {
2616   .function = tcp6_syn_sent_rcv,
2617   .name = "tcp6-syn-sent",
2618   /* Takes a vector of packets. */
2619   .vector_size = sizeof (u32),
2620   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2621   .error_strings = tcp_error_strings,
2622   .n_next_nodes = TCP_SYN_SENT_N_NEXT,
2623   .next_nodes =
2624   {
2625 #define _(s,n) [TCP_SYN_SENT_NEXT_##s] = n,
2626     foreach_tcp_state_next
2627 #undef _
2628   },
2629   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
2630 };
2631 /* *INDENT-ON* */
2632
2633 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp6_syn_sent_node, tcp6_syn_sent_rcv);
2634
2635 vlib_node_registration_t tcp4_rcv_process_node;
2636 vlib_node_registration_t tcp6_rcv_process_node;
2637
2638 /**
2639  * Handles reception for all states except LISTEN, SYN-SENT and ESTABLISHED
2640  * as per RFC793 p. 64
2641  */
2642 always_inline uword
2643 tcp46_rcv_process_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2644                           vlib_frame_t * from_frame, int is_ip4)
2645 {
2646   u32 thread_index = vm->thread_index, errors = 0, *first_buffer;
2647   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
2648   u32 n_left_from, *from, max_dequeue;
2649
2650   from = first_buffer = vlib_frame_vector_args (from_frame);
2651   n_left_from = from_frame->n_vectors;
2652
2653   while (n_left_from > 0)
2654     {
2655       u32 bi0, error0 = TCP_ERROR_NONE;
2656       tcp_header_t *tcp0 = 0;
2657       tcp_connection_t *tc0;
2658       vlib_buffer_t *b0;
2659       u8 is_fin0;
2660
2661       bi0 = from[0];
2662       from += 1;
2663       n_left_from -= 1;
2664
2665       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2666       tc0 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b0)->tcp.connection_index,
2667                                 thread_index);
2668       if (PREDICT_FALSE (tc0 == 0))
2669         {
2670           error0 = TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION;
2671           goto drop;
2672         }
2673
2674       tcp0 = tcp_buffer_hdr (b0);
2675       is_fin0 = tcp_is_fin (tcp0);
2676
2677       if (CLIB_DEBUG)
2678         {
2679           tcp_connection_t *tmp;
2680           tmp = tcp_lookup_connection (tc0->c_fib_index, b0, thread_index,
2681                                        is_ip4);
2682           if (tmp->state != tc0->state)
2683             {
2684               if (tc0->state != TCP_STATE_CLOSED)
2685                 clib_warning ("state changed");
2686               goto drop;
2687             }
2688         }
2689
2690       /*
2691        * Special treatment for CLOSED
2692        */
2693       if (PREDICT_FALSE (tc0->state == TCP_STATE_CLOSED))
2694         {
2695           error0 = TCP_ERROR_CONNECTION_CLOSED;
2696           goto drop;
2697         }
2698
2699       /*
2700        * For all other states (except LISTEN)
2701        */
2702
2703       /* 1-4: check SEQ, RST, SYN */
2704       if (PREDICT_FALSE (tcp_segment_validate (wrk, tc0, b0, tcp0, &error0)))
2705         goto drop;
2706
2707       /* 5: check the ACK field  */
2708       switch (tc0->state)
2709         {
2710         case TCP_STATE_SYN_RCVD:
2711           /*
2712            * If the segment acknowledgment is not acceptable, form a
2713            * reset segment,
2714            *  <SEQ=SEG.ACK><CTL=RST>
2715            * and send it.
2716            */
2717           if (!tcp_rcv_ack_is_acceptable (tc0, b0))
2718             {
2719               tcp_connection_reset (tc0);
2720               error0 = TCP_ERROR_ACK_INVALID;
2721               goto drop;
2722             }
2723
2724           /* Make sure the ack is exactly right */
2725           if (tc0->rcv_nxt != vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number || is_fin0)
2726             {
2727               tcp_connection_reset (tc0);
2728               error0 = TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID;
2729               goto drop;
2730             }
2731
2732           /* Update rtt and rto */
2733           tcp_estimate_initial_rtt (tc0);
2734
2735           /* Switch state to ESTABLISHED */
2736           tc0->state = TCP_STATE_ESTABLISHED;
2737           TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_STATE_CHANGE, tc0);
2738
2739           /* Initialize session variables */
2740           tc0->snd_una = vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number;
2741           tc0->snd_wnd = clib_net_to_host_u16 (tcp0->window)
2742             << tc0->rcv_opts.wscale;
2743           tc0->snd_wl1 = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number;
2744           tc0->snd_wl2 = vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number;
2745
2746           /* Reset SYN-ACK retransmit and SYN_RCV establish timers */
2747           tcp_retransmit_timer_reset (tc0);
2748           tcp_timer_reset (tc0, TCP_TIMER_ESTABLISH);
2749           if (stream_session_accept_notify (&tc0->connection))
2750             {
2751               error0 = TCP_ERROR_MSG_QUEUE_FULL;
2752               tcp_connection_reset (tc0);
2753               goto drop;
2754             }
2755           error0 = TCP_ERROR_ACK_OK;
2756           break;
2757         case TCP_STATE_ESTABLISHED:
2758           /* We can get packets in established state here because they
2759            * were enqueued before state change */
2760           if (tcp_rcv_ack (wrk, tc0, b0, tcp0, &error0))
2761             goto drop;
2762
2763           break;
2764         case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
2765           /* In addition to the processing for the ESTABLISHED state, if
2766            * our FIN is now acknowledged then enter FIN-WAIT-2 and
2767            * continue processing in that state. */
2768           if (tcp_rcv_ack (wrk, tc0, b0, tcp0, &error0))
2769             goto drop;
2770
2771           /* Still have to send the FIN */
2772           if (tc0->flags & TCP_CONN_FINPNDG)
2773             {
2774               /* TX fifo finally drained */
2775               max_dequeue = session_tx_fifo_max_dequeue (&tc0->connection);
2776               if (max_dequeue <= tc0->burst_acked)
2777                 tcp_send_fin (tc0);
2778             }
2779           /* If FIN is ACKed */
2780           else if (tc0->snd_una == tc0->snd_una_max)
2781             {
2782               tcp_connection_set_state (tc0, TCP_STATE_FIN_WAIT_2);
2783
2784               /* Stop all retransmit timers because we have nothing more
2785                * to send. Enable waitclose though because we're willing to
2786                * wait for peer's FIN but not indefinitely. */
2787               tcp_connection_timers_reset (tc0);
2788               tcp_timer_set (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_2MSL_TIME);
2789
2790               /* Don't try to deq the FIN acked */
2791               if (tc0->burst_acked > 1)
2792                 stream_session_dequeue_drop (&tc0->connection,
2793                                              tc0->burst_acked - 1);
2794               tc0->burst_acked = 0;
2795             }
2796           break;
2797         case TCP_STATE_FIN_WAIT_2:
2798           /* In addition to the processing for the ESTABLISHED state, if
2799            * the retransmission queue is empty, the user's CLOSE can be
2800            * acknowledged ("ok") but do not delete the TCB. */
2801           if (tcp_rcv_ack (wrk, tc0, b0, tcp0, &error0))
2802             goto drop;
2803           tc0->burst_acked = 0;
2804           break;
2805         case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
2806           /* Do the same processing as for the ESTABLISHED state. */
2807           if (tcp_rcv_ack (wrk, tc0, b0, tcp0, &error0))
2808             goto drop;
2809
2810           if (tc0->flags & TCP_CONN_FINPNDG)
2811             {
2812               /* TX fifo finally drained */
2813               if (!session_tx_fifo_max_dequeue (&tc0->connection))
2814                 {
2815                   tcp_send_fin (tc0);
2816                   tcp_connection_timers_reset (tc0);
2817                   tcp_connection_set_state (tc0, TCP_STATE_LAST_ACK);
2818                   tcp_timer_set (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_2MSL_TIME);
2819                 }
2820             }
2821           break;
2822         case TCP_STATE_CLOSING:
2823           /* In addition to the processing for the ESTABLISHED state, if
2824            * the ACK acknowledges our FIN then enter the TIME-WAIT state,
2825            * otherwise ignore the segment. */
2826           if (tcp_rcv_ack (wrk, tc0, b0, tcp0, &error0))
2827             goto drop;
2828
2829           tcp_connection_timers_reset (tc0);
2830           tcp_connection_set_state (tc0, TCP_STATE_TIME_WAIT);
2831           tcp_timer_set (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_TIMEWAIT_TIME);
2832           goto drop;
2833
2834           break;
2835         case TCP_STATE_LAST_ACK:
2836           /* The only thing that [should] arrive in this state is an
2837            * acknowledgment of our FIN. If our FIN is now acknowledged,
2838            * delete the TCB, enter the CLOSED state, and return. */
2839
2840           if (!tcp_rcv_ack_is_acceptable (tc0, b0))
2841             {
2842               error0 = TCP_ERROR_ACK_INVALID;
2843               goto drop;
2844             }
2845           error0 = TCP_ERROR_ACK_OK;
2846           tc0->snd_una = vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number;
2847           /* Apparently our ACK for the peer's FIN was lost */
2848           if (is_fin0 && tc0->snd_una != tc0->snd_una_max)
2849             {
2850               tcp_send_fin (tc0);
2851               goto drop;
2852             }
2853
2854           tcp_connection_set_state (tc0, TCP_STATE_CLOSED);
2855
2856           /* Don't free the connection from the data path since
2857            * we can't ensure that we have no packets already enqueued
2858            * to output. Rely instead on the waitclose timer */
2859           tcp_connection_timers_reset (tc0);
2860           tcp_timer_set (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_CLEANUP_TIME);
2861
2862           goto drop;
2863
2864           break;
2865         case TCP_STATE_TIME_WAIT:
2866           /* The only thing that can arrive in this state is a
2867            * retransmission of the remote FIN. Acknowledge it, and restart
2868            * the 2 MSL timeout. */
2869
2870           if (tcp_rcv_ack (wrk, tc0, b0, tcp0, &error0))
2871             goto drop;
2872
2873           tcp_program_ack (wrk, tc0);
2874           tcp_timer_update (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_TIMEWAIT_TIME);
2875           goto drop;
2876
2877           break;
2878         default:
2879           ASSERT (0);
2880         }
2881
2882       /* 6: check the URG bit TODO */
2883
2884       /* 7: process the segment text */
2885       switch (tc0->state)
2886         {
2887         case TCP_STATE_ESTABLISHED:
2888         case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
2889         case TCP_STATE_FIN_WAIT_2:
2890           if (vnet_buffer (b0)->tcp.data_len)
2891             error0 = tcp_segment_rcv (wrk, tc0, b0);
2892           break;
2893         case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
2894         case TCP_STATE_CLOSING:
2895         case TCP_STATE_LAST_ACK:
2896         case TCP_STATE_TIME_WAIT:
2897           /* This should not occur, since a FIN has been received from the
2898            * remote side.  Ignore the segment text. */
2899           break;
2900         }
2901
2902       /* 8: check the FIN bit */
2903       if (!is_fin0)
2904         goto drop;
2905
2906       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_FIN_RCVD, tc0);
2907
2908       switch (tc0->state)
2909         {
2910         case TCP_STATE_ESTABLISHED:
2911           /* Account for the FIN and send ack */
2912           tc0->rcv_nxt += 1;
2913           tcp_program_ack (wrk, tc0);
2914           tcp_connection_set_state (tc0, TCP_STATE_CLOSE_WAIT);
2915           tcp_program_disconnect (wrk, tc0);
2916           tcp_timer_update (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_CLOSEWAIT_TIME);
2917           break;
2918         case TCP_STATE_SYN_RCVD:
2919           /* Send FIN-ACK, enter LAST-ACK and because the app was not
2920            * notified yet, set a cleanup timer instead of relying on
2921            * disconnect notify and the implicit close call. */
2922           tcp_connection_timers_reset (tc0);
2923           tc0->rcv_nxt += 1;
2924           tcp_send_fin (tc0);
2925           tcp_connection_set_state (tc0, TCP_STATE_LAST_ACK);
2926           tcp_timer_set (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_2MSL_TIME);
2927           break;
2928         case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
2929         case TCP_STATE_CLOSING:
2930         case TCP_STATE_LAST_ACK:
2931           /* move along .. */
2932           break;
2933         case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
2934           tc0->rcv_nxt += 1;
2935           tcp_connection_set_state (tc0, TCP_STATE_CLOSING);
2936           tcp_program_ack (wrk, tc0);
2937           /* Wait for ACK but not forever */
2938           tcp_timer_update (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_2MSL_TIME);
2939           break;
2940         case TCP_STATE_FIN_WAIT_2:
2941           /* Got FIN, send ACK! Be more aggressive with resource cleanup */
2942           tc0->rcv_nxt += 1;
2943           tcp_connection_set_state (tc0, TCP_STATE_TIME_WAIT);
2944           tcp_connection_timers_reset (tc0);
2945           tcp_timer_set (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_TIMEWAIT_TIME);
2946           tcp_program_ack (wrk, tc0);
2947           break;
2948         case TCP_STATE_TIME_WAIT:
2949           /* Remain in the TIME-WAIT state. Restart the time-wait
2950            * timeout.
2951            */
2952           tcp_timer_update (tc0, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_TIMEWAIT_TIME);
2953           break;
2954         }
2955       error0 = TCP_ERROR_FIN_RCVD;
2956
2957     drop:
2958
2959       tcp_inc_counter (rcv_process, error0, 1);
2960       if (PREDICT_FALSE (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
2961         {
2962           tcp_rx_trace_t *t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
2963           tcp_set_rx_trace_data (t0, tc0, tcp0, b0, is_ip4);
2964         }
2965     }
2966
2967   errors = session_manager_flush_enqueue_events (TRANSPORT_PROTO_TCP,
2968                                                  thread_index);
2969   tcp_inc_counter (rcv_process, TCP_ERROR_MSG_QUEUE_FULL, errors);
2970   tcp_handle_postponed_dequeues (wrk);
2971   vlib_buffer_free (vm, first_buffer, from_frame->n_vectors);
2972
2973   return from_frame->n_vectors;
2974 }
2975
2976 static uword
2977 tcp4_rcv_process (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2978                   vlib_frame_t * from_frame)
2979 {
2980   return tcp46_rcv_process_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip4 */ );
2981 }
2982
2983 static uword
2984 tcp6_rcv_process (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2985                   vlib_frame_t * from_frame)
2986 {
2987   return tcp46_rcv_process_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip4 */ );
2988 }
2989
2990 /* *INDENT-OFF* */
2991 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_rcv_process_node) =
2992 {
2993   .function = tcp4_rcv_process,
2994   .name = "tcp4-rcv-process",
2995   /* Takes a vector of packets. */
2996   .vector_size = sizeof (u32),
2997   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2998   .error_strings = tcp_error_strings,
2999   .n_next_nodes = TCP_RCV_PROCESS_N_NEXT,
3000   .next_nodes =
3001   {
3002 #define _(s,n) [TCP_RCV_PROCESS_NEXT_##s] = n,
3003     foreach_tcp_state_next
3004 #undef _
3005   },
3006   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
3007 };
3008 /* *INDENT-ON* */
3009
3010 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp4_rcv_process_node, tcp4_rcv_process);
3011
3012 /* *INDENT-OFF* */
3013 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_rcv_process_node) =
3014 {
3015   .function = tcp6_rcv_process,
3016   .name = "tcp6-rcv-process",
3017   /* Takes a vector of packets. */
3018   .vector_size = sizeof (u32),
3019   .n_errors = TCP_N_ERROR,
3020   .error_strings = tcp_error_strings,
3021   .n_next_nodes = TCP_RCV_PROCESS_N_NEXT,
3022   .next_nodes =
3023   {
3024 #define _(s,n) [TCP_RCV_PROCESS_NEXT_##s] = n,
3025     foreach_tcp_state_next
3026 #undef _
3027   },
3028   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
3029 };
3030 /* *INDENT-ON* */
3031
3032 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp6_rcv_process_node, tcp6_rcv_process);
3033
3034 vlib_node_registration_t tcp4_listen_node;
3035 vlib_node_registration_t tcp6_listen_node;
3036
3037 /**
3038  * LISTEN state processing as per RFC 793 p. 65
3039  */
3040 always_inline uword
3041 tcp46_listen_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
3042                      vlib_frame_t * from_frame, int is_ip4)
3043 {
3044   u32 n_left_from, *from, n_syns = 0, *first_buffer;
3045   u32 my_thread_index = vm->thread_index;
3046
3047   from = first_buffer = vlib_frame_vector_args (from_frame);
3048   n_left_from = from_frame->n_vectors;
3049
3050   while (n_left_from > 0)
3051     {
3052       u32 bi0;
3053       vlib_buffer_t *b0;
3054       tcp_rx_trace_t *t0;
3055       tcp_header_t *th0 = 0;
3056       tcp_connection_t *lc0;
3057       ip4_header_t *ip40;
3058       ip6_header_t *ip60;
3059       tcp_connection_t *child0;
3060       u32 error0 = TCP_ERROR_NONE;
3061
3062       bi0 = from[0];
3063       from += 1;
3064       n_left_from -= 1;
3065
3066       b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
3067       lc0 = tcp_listener_get (vnet_buffer (b0)->tcp.connection_index);
3068
3069       if (is_ip4)
3070         {
3071           ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
3072           th0 = ip4_next_header (ip40);
3073         }
3074       else
3075         {
3076           ip60 = vlib_buffer_get_current (b0);
3077           th0 = ip6_next_header (ip60);
3078         }
3079
3080       /* Create child session. For syn-flood protection use filter */
3081
3082       /* 1. first check for an RST: handled in dispatch */
3083       /* if (tcp_rst (th0))
3084          goto drop;
3085        */
3086
3087       /* 2. second check for an ACK: handled in dispatch */
3088       /* if (tcp_ack (th0))
3089          {
3090          tcp_send_reset (b0, is_ip4);
3091          goto drop;
3092          }
3093        */
3094
3095       /* 3. check for a SYN (did that already) */
3096
3097       /* Make sure connection wasn't just created */
3098       child0 = tcp_lookup_connection (lc0->c_fib_index, b0, my_thread_index,
3099                                       is_ip4);
3100       if (PREDICT_FALSE (child0->state != TCP_STATE_LISTEN))
3101         {
3102           error0 = TCP_ERROR_CREATE_EXISTS;
3103           goto drop;
3104         }
3105
3106       /* Create child session and send SYN-ACK */
3107       child0 = tcp_connection_alloc (my_thread_index);
3108       child0->c_lcl_port = th0->dst_port;
3109       child0->c_rmt_port = th0->src_port;
3110       child0->c_is_ip4 = is_ip4;
3111       child0->state = TCP_STATE_SYN_RCVD;
3112       child0->c_fib_index = lc0->c_fib_index;
3113
3114       if (is_ip4)
3115         {
3116           child0->c_lcl_ip4.as_u32 = ip40->dst_address.as_u32;
3117           child0->c_rmt_ip4.as_u32 = ip40->src_address.as_u32;
3118         }
3119       else
3120         {
3121           clib_memcpy_fast (&child0->c_lcl_ip6, &ip60->dst_address,
3122                             sizeof (ip6_address_t));
3123           clib_memcpy_fast (&child0->c_rmt_ip6, &ip60->src_address,
3124                             sizeof (ip6_address_t));
3125         }
3126
3127       if (tcp_options_parse (th0, &child0->rcv_opts, 1))
3128         {
3129           error0 = TCP_ERROR_OPTIONS;
3130           tcp_connection_free (child0);
3131           goto drop;
3132         }
3133
3134       child0->irs = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number;
3135       child0->rcv_nxt = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number + 1;
3136       child0->rcv_las = child0->rcv_nxt;
3137       child0->sw_if_index = vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX];
3138
3139       /* RFC1323: TSval timestamps sent on {SYN} and {SYN,ACK}
3140        * segments are used to initialize PAWS. */
3141       if (tcp_opts_tstamp (&child0->rcv_opts))
3142         {
3143           child0->tsval_recent = child0->rcv_opts.tsval;
3144           child0->tsval_recent_age = tcp_time_now ();
3145         }
3146
3147       if (tcp_opts_wscale (&child0->rcv_opts))
3148         child0->snd_wscale = child0->rcv_opts.wscale;
3149
3150       child0->snd_wnd = clib_net_to_host_u16 (th0->window)
3151         << child0->snd_wscale;
3152       child0->snd_wl1 = vnet_buffer (b0)->tcp.seq_number;
3153       child0->snd_wl2 = vnet_buffer (b0)->tcp.ack_number;
3154
3155       tcp_connection_init_vars (child0);
3156       child0->rto = TCP_RTO_MIN;
3157       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYN_RCVD, child0, 1);
3158
3159       if (session_stream_accept (&child0->connection, lc0->c_s_index,
3160                                  0 /* notify */ ))
3161         {
3162           tcp_connection_cleanup (child0);
3163           error0 = TCP_ERROR_CREATE_SESSION_FAIL;
3164           goto drop;
3165         }
3166
3167       child0->tx_fifo_size = transport_tx_fifo_size (&child0->connection);
3168       tcp_send_synack (child0);
3169       tcp_timer_set (child0, TCP_TIMER_ESTABLISH, TCP_SYN_RCVD_TIME);
3170
3171     drop:
3172
3173       if (PREDICT_FALSE (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
3174         {
3175           t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
3176           clib_memcpy_fast (&t0->tcp_header, th0, sizeof (t0->tcp_header));
3177           clib_memcpy_fast (&t0->tcp_connection, lc0,
3178                             sizeof (t0->tcp_connection));
3179         }
3180
3181       n_syns += (error0 == TCP_ERROR_NONE);
3182     }
3183
3184   tcp_inc_counter (listen, TCP_ERROR_SYNS_RCVD, n_syns);
3185   vlib_buffer_free (vm, first_buffer, from_frame->n_vectors);
3186
3187   return from_frame->n_vectors;
3188 }
3189
3190 static uword
3191 tcp4_listen (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
3192              vlib_frame_t * from_frame)
3193 {
3194   return tcp46_listen_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip4 */ );
3195 }
3196
3197 static uword
3198 tcp6_listen (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
3199              vlib_frame_t * from_frame)
3200 {
3201   return tcp46_listen_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip4 */ );
3202 }
3203
3204 /* *INDENT-OFF* */
3205 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_listen_node) =
3206 {
3207   .function = tcp4_listen,
3208   .name = "tcp4-listen",
3209   /* Takes a vector of packets. */
3210   .vector_size = sizeof (u32),
3211   .n_errors = TCP_N_ERROR,
3212   .error_strings = tcp_error_strings,
3213   .n_next_nodes = TCP_LISTEN_N_NEXT,
3214   .next_nodes =
3215   {
3216 #define _(s,n) [TCP_LISTEN_NEXT_##s] = n,
3217     foreach_tcp_state_next
3218 #undef _
3219   },
3220   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
3221 };
3222 /* *INDENT-ON* */
3223
3224 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp4_listen_node, tcp4_listen);
3225
3226 /* *INDENT-OFF* */
3227 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_listen_node) =
3228 {
3229   .function = tcp6_listen,
3230   .name = "tcp6-listen",
3231   /* Takes a vector of packets. */
3232   .vector_size = sizeof (u32),
3233   .n_errors = TCP_N_ERROR,
3234   .error_strings = tcp_error_strings,
3235   .n_next_nodes = TCP_LISTEN_N_NEXT,
3236   .next_nodes =
3237   {
3238 #define _(s,n) [TCP_LISTEN_NEXT_##s] = n,
3239     foreach_tcp_state_next
3240 #undef _
3241   },
3242   .format_trace = format_tcp_rx_trace_short,
3243 };
3244 /* *INDENT-ON* */
3245
3246 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp6_listen_node, tcp6_listen);
3247
3248 vlib_node_registration_t tcp4_input_node;
3249 vlib_node_registration_t tcp6_input_node;
3250
3251 typedef enum _tcp_input_next
3252 {
3253   TCP_INPUT_NEXT_DROP,
3254   TCP_INPUT_NEXT_LISTEN,
3255   TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3256   TCP_INPUT_NEXT_SYN_SENT,
3257   TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED,
3258   TCP_INPUT_NEXT_RESET,
3259   TCP_INPUT_NEXT_PUNT,
3260   TCP_INPUT_N_NEXT
3261 } tcp_input_next_t;
3262
3263 #define foreach_tcp4_input_next                 \
3264   _ (DROP, "ip4-drop")                          \
3265   _ (LISTEN, "tcp4-listen")                     \
3266   _ (RCV_PROCESS, "tcp4-rcv-process")           \
3267   _ (SYN_SENT, "tcp4-syn-sent")                 \
3268   _ (ESTABLISHED, "tcp4-established")           \
3269   _ (RESET, "tcp4-reset")                       \
3270   _ (PUNT, "ip4-punt")
3271
3272 #define foreach_tcp6_input_next                 \
3273   _ (DROP, "ip6-drop")                          \
3274   _ (LISTEN, "tcp6-listen")                     \
3275   _ (RCV_PROCESS, "tcp6-rcv-process")           \
3276   _ (SYN_SENT, "tcp6-syn-sent")                 \
3277   _ (ESTABLISHED, "tcp6-established")           \
3278   _ (RESET, "tcp6-reset")                       \
3279   _ (PUNT, "ip6-punt")
3280
3281 #define filter_flags (TCP_FLAG_SYN|TCP_FLAG_ACK|TCP_FLAG_RST|TCP_FLAG_FIN)
3282
3283 static void
3284 tcp_input_trace_frame (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
3285                        vlib_buffer_t ** bs, u32 n_bufs, u8 is_ip4)
3286 {
3287   tcp_connection_t *tc;
3288   tcp_header_t *tcp;
3289   tcp_rx_trace_t *t;
3290   int i;
3291
3292   for (i = 0; i < n_bufs; i++)
3293     {
3294       if (bs[i]->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)
3295         {
3296           t = vlib_add_trace (vm, node, bs[i], sizeof (*t));
3297           tc = tcp_connection_get (vnet_buffer (bs[i])->tcp.connection_index,
3298                                    vm->thread_index);
3299           tcp = vlib_buffer_get_current (bs[i]);
3300           tcp_set_rx_trace_data (t, tc, tcp, bs[i], is_ip4);
3301         }
3302     }
3303 }
3304
3305 static void
3306 tcp_input_set_error_next (tcp_main_t * tm, u16 * next, u32 * error, u8 is_ip4)
3307 {
3308   if (*error == TCP_ERROR_FILTERED || *error == TCP_ERROR_WRONG_THREAD)
3309     {
3310       *next = TCP_INPUT_NEXT_DROP;
3311     }
3312   else if ((is_ip4 && tm->punt_unknown4) || (!is_ip4 && tm->punt_unknown6))
3313     {
3314       *next = TCP_INPUT_NEXT_PUNT;
3315       *error = TCP_ERROR_PUNT;
3316     }
3317   else
3318     {
3319       *next = TCP_INPUT_NEXT_RESET;
3320       *error = TCP_ERROR_NO_LISTENER;
3321     }
3322 }
3323
3324 static inline tcp_connection_t *
3325 tcp_input_lookup_buffer (vlib_buffer_t * b, u8 thread_index, u32 * error,
3326                          u8 is_ip4)
3327 {
3328   u32 fib_index = vnet_buffer (b)->ip.fib_index;
3329   int n_advance_bytes, n_data_bytes;
3330   transport_connection_t *tc;
3331   tcp_header_t *tcp;
3332   u8 result = 0;
3333
3334   if (is_ip4)
3335     {
3336       ip4_header_t *ip4 = vlib_buffer_get_current (b);
3337       int ip_hdr_bytes = ip4_header_bytes (ip4);
3338       if (PREDICT_FALSE (b->current_length < ip_hdr_bytes + sizeof (*tcp)))
3339         {
3340           *error = TCP_ERROR_LENGTH;
3341           return 0;
3342         }
3343       tcp = ip4_next_header (ip4);
3344       vnet_buffer (b)->tcp.hdr_offset = (u8 *) tcp - (u8 *) ip4;
3345       n_advance_bytes = (ip_hdr_bytes + tcp_header_bytes (tcp));
3346       n_data_bytes = clib_net_to_host_u16 (ip4->length) - n_advance_bytes;
3347
3348       /* Length check. Checksum computed by ipx_local no need to compute again */
3349       if (PREDICT_FALSE (n_data_bytes < 0))
3350         {
3351           *error = TCP_ERROR_LENGTH;
3352           return 0;
3353         }
3354
3355       tc = session_lookup_connection_wt4 (fib_index, &ip4->dst_address,
3356                                           &ip4->src_address, tcp->dst_port,
3357                                           tcp->src_port, TRANSPORT_PROTO_TCP,
3358                                           thread_index, &result);
3359     }
3360   else
3361     {
3362       ip6_header_t *ip6 = vlib_buffer_get_current (b);
3363       if (PREDICT_FALSE (b->current_length < sizeof (*ip6) + sizeof (*tcp)))
3364         {
3365           *error = TCP_ERROR_LENGTH;
3366           return 0;
3367         }
3368       tcp = ip6_next_header (ip6);
3369       vnet_buffer (b)->tcp.hdr_offset = (u8 *) tcp - (u8 *) ip6;
3370       n_advance_bytes = tcp_header_bytes (tcp);
3371       n_data_bytes = clib_net_to_host_u16 (ip6->payload_length)
3372         - n_advance_bytes;
3373       n_advance_bytes += sizeof (ip6[0]);
3374
3375       if (PREDICT_FALSE (n_data_bytes < 0))
3376         {
3377           *error = TCP_ERROR_LENGTH;
3378           return 0;
3379         }
3380       if (PREDICT_FALSE
3381           (ip6_address_is_link_local_unicast (&ip6->dst_address)))
3382         {
3383           ip4_main_t *im = &ip4_main;
3384           fib_index = vec_elt (im->fib_index_by_sw_if_index,
3385                                vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_RX]);
3386         }
3387
3388       tc = session_lookup_connection_wt6 (fib_index, &ip6->dst_address,
3389                                           &ip6->src_address, tcp->dst_port,
3390                                           tcp->src_port, TRANSPORT_PROTO_TCP,
3391                                           thread_index, &result);
3392     }
3393
3394   vnet_buffer (b)->tcp.seq_number = clib_net_to_host_u32 (tcp->seq_number);
3395   vnet_buffer (b)->tcp.ack_number = clib_net_to_host_u32 (tcp->ack_number);
3396   vnet_buffer (b)->tcp.data_offset = n_advance_bytes;
3397   vnet_buffer (b)->tcp.data_len = n_data_bytes;
3398   vnet_buffer (b)->tcp.seq_end = vnet_buffer (b)->tcp.seq_number
3399     + n_data_bytes;
3400   vnet_buffer (b)->tcp.flags = 0;
3401
3402   *error = result ? TCP_ERROR_NONE + result : *error;
3403
3404   return tcp_get_connection_from_transport (tc);
3405 }
3406
3407 static inline void
3408 tcp_input_dispatch_buffer (tcp_main_t * tm, tcp_connection_t * tc,
3409                            vlib_buffer_t * b, u16 * next, u32 * error)
3410 {
3411   tcp_header_t *tcp;
3412   u8 flags;
3413
3414   tcp = tcp_buffer_hdr (b);
3415   flags = tcp->flags & filter_flags;
3416   *next = tm->dispatch_table[tc->state][flags].next;
3417   *error = tm->dispatch_table[tc->state][flags].error;
3418
3419   if (PREDICT_FALSE (*error == TCP_ERROR_DISPATCH
3420                      || *next == TCP_INPUT_NEXT_RESET))
3421     {
3422       /* Overload tcp flags to store state */
3423       tcp_state_t state = tc->state;
3424       vnet_buffer (b)->tcp.flags = tc->state;
3425
3426       if (*error == TCP_ERROR_DISPATCH)
3427         clib_warning ("tcp conn %u disp error state %U flags %U",
3428                       tc->c_c_index, format_tcp_state, state,
3429                       format_tcp_flags, (int) flags);
3430     }
3431 }
3432
3433 always_inline uword
3434 tcp46_input_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
3435                     vlib_frame_t * frame, int is_ip4)
3436 {
3437   u32 n_left_from, *from, thread_index = vm->thread_index;
3438   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
3439   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b;
3440   u16 nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *next;
3441
3442   tcp_set_time_now (tcp_get_worker (thread_index));
3443
3444   from = vlib_frame_vector_args (frame);
3445   n_left_from = frame->n_vectors;
3446   vlib_get_buffers (vm, from, bufs, n_left_from);
3447
3448   b = bufs;
3449   next = nexts;
3450
3451   while (n_left_from >= 4)
3452     {
3453       u32 error0 = TCP_ERROR_NO_LISTENER, error1 = TCP_ERROR_NO_LISTENER;
3454       tcp_connection_t *tc0, *tc1;
3455
3456       {
3457         vlib_prefetch_buffer_header (b[2], STORE);
3458         CLIB_PREFETCH (b[2]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
3459
3460         vlib_prefetch_buffer_header (b[3], STORE);
3461         CLIB_PREFETCH (b[3]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
3462       }
3463
3464       next[0] = next[1] = TCP_INPUT_NEXT_DROP;
3465
3466       tc0 = tcp_input_lookup_buffer (b[0], thread_index, &error0, is_ip4);
3467       tc1 = tcp_input_lookup_buffer (b[1], thread_index, &error1, is_ip4);
3468
3469       if (PREDICT_TRUE (!tc0 + !tc1 == 0))
3470         {
3471           ASSERT (tcp_lookup_is_valid (tc0, tcp_buffer_hdr (b[0])));
3472           ASSERT (tcp_lookup_is_valid (tc1, tcp_buffer_hdr (b[1])));
3473
3474           vnet_buffer (b[0])->tcp.connection_index = tc0->c_c_index;
3475           vnet_buffer (b[1])->tcp.connection_index = tc1->c_c_index;
3476
3477           tcp_input_dispatch_buffer (tm, tc0, b[0], &next[0], &error0);
3478           tcp_input_dispatch_buffer (tm, tc1, b[1], &next[1], &error1);
3479         }
3480       else
3481         {
3482           if (PREDICT_TRUE (tc0 != 0))
3483             {
3484               ASSERT (tcp_lookup_is_valid (tc0, tcp_buffer_hdr (b[0])));
3485               vnet_buffer (b[0])->tcp.connection_index = tc0->c_c_index;
3486               tcp_input_dispatch_buffer (tm, tc0, b[0], &next[0], &error0);
3487             }
3488           else
3489             tcp_input_set_error_next (tm, &next[0], &error0, is_ip4);
3490
3491           if (PREDICT_TRUE (tc1 != 0))
3492             {
3493               ASSERT (tcp_lookup_is_valid (tc1, tcp_buffer_hdr (b[1])));
3494               vnet_buffer (b[1])->tcp.connection_index = tc1->c_c_index;
3495               tcp_input_dispatch_buffer (tm, tc1, b[1], &next[1], &error1);
3496             }
3497           else
3498             tcp_input_set_error_next (tm, &next[1], &error1, is_ip4);
3499         }
3500
3501       b += 2;
3502       next += 2;
3503       n_left_from -= 2;
3504     }
3505   while (n_left_from > 0)
3506     {
3507       tcp_connection_t *tc0;
3508       u32 error0 = TCP_ERROR_NO_LISTENER;
3509
3510       if (n_left_from > 1)
3511         {
3512           vlib_prefetch_buffer_header (b[1], STORE);
3513           CLIB_PREFETCH (b[1]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, LOAD);
3514         }
3515
3516       next[0] = TCP_INPUT_NEXT_DROP;
3517       tc0 = tcp_input_lookup_buffer (b[0], thread_index, &error0, is_ip4);
3518       if (PREDICT_TRUE (tc0 != 0))
3519         {
3520           ASSERT (tcp_lookup_is_valid (tc0, tcp_buffer_hdr (b[0])));
3521           vnet_buffer (b[0])->tcp.connection_index = tc0->c_c_index;
3522           tcp_input_dispatch_buffer (tm, tc0, b[0], &next[0], &error0);
3523         }
3524       else
3525         tcp_input_set_error_next (tm, &next[0], &error0, is_ip4);
3526
3527       b += 1;
3528       next += 1;
3529       n_left_from -= 1;
3530     }
3531
3532   if (PREDICT_FALSE (node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE))
3533     tcp_input_trace_frame (vm, node, bufs, frame->n_vectors, is_ip4);
3534
3535   vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, from, nexts, frame->n_vectors);
3536   return frame->n_vectors;
3537 }
3538
3539 static uword
3540 tcp4_input (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
3541             vlib_frame_t * from_frame)
3542 {
3543   return tcp46_input_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip4 */ );
3544 }
3545
3546 static uword
3547 tcp6_input (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
3548             vlib_frame_t * from_frame)
3549 {
3550   return tcp46_input_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip4 */ );
3551 }
3552
3553 /* *INDENT-OFF* */
3554 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_input_node) =
3555 {
3556   .function = tcp4_input,
3557   .name = "tcp4-input",
3558   /* Takes a vector of packets. */
3559   .vector_size = sizeof (u32),
3560   .n_errors = TCP_N_ERROR,
3561   .error_strings = tcp_error_strings,
3562   .n_next_nodes = TCP_INPUT_N_NEXT,
3563   .next_nodes =
3564   {
3565 #define _(s,n) [TCP_INPUT_NEXT_##s] = n,
3566     foreach_tcp4_input_next
3567 #undef _
3568   },
3569   .format_buffer = format_tcp_header,
3570   .format_trace = format_tcp_rx_trace,
3571 };
3572 /* *INDENT-ON* */
3573
3574 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp4_input_node, tcp4_input);
3575
3576 /* *INDENT-OFF* */
3577 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_input_node) =
3578 {
3579   .function = tcp6_input,
3580   .name = "tcp6-input",
3581   /* Takes a vector of packets. */
3582   .vector_size = sizeof (u32),
3583   .n_errors = TCP_N_ERROR,
3584   .error_strings = tcp_error_strings,
3585   .n_next_nodes = TCP_INPUT_N_NEXT,
3586   .next_nodes =
3587   {
3588 #define _(s,n) [TCP_INPUT_NEXT_##s] = n,
3589     foreach_tcp6_input_next
3590 #undef _
3591   },
3592   .format_buffer = format_tcp_header,
3593   .format_trace = format_tcp_rx_trace,
3594 };
3595 /* *INDENT-ON* */
3596
3597 VLIB_NODE_FUNCTION_MULTIARCH (tcp6_input_node, tcp6_input);
3598
3599 static void
3600 tcp_dispatch_table_init (tcp_main_t * tm)
3601 {
3602   int i, j;
3603   for (i = 0; i < ARRAY_LEN (tm->dispatch_table); i++)
3604     for (j = 0; j < ARRAY_LEN (tm->dispatch_table[i]); j++)
3605       {
3606         tm->dispatch_table[i][j].next = TCP_INPUT_NEXT_DROP;
3607         tm->dispatch_table[i][j].error = TCP_ERROR_DISPATCH;
3608       }
3609
3610 #define _(t,f,n,e)                                              \
3611 do {                                                            \
3612     tm->dispatch_table[TCP_STATE_##t][f].next = (n);            \
3613     tm->dispatch_table[TCP_STATE_##t][f].error = (e);           \
3614 } while (0)
3615
3616   /* RFC 793: In LISTEN if RST drop and if ACK return RST */
3617   _(LISTEN, 0, TCP_INPUT_NEXT_DROP, TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3618   _(LISTEN, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RESET, TCP_ERROR_ACK_INVALID);
3619   _(LISTEN, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_DROP, TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION);
3620   _(LISTEN, TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_LISTEN, TCP_ERROR_NONE);
3621   _(LISTEN, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RESET,
3622     TCP_ERROR_ACK_INVALID);
3623   _(LISTEN, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_DROP,
3624     TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3625   _(LISTEN, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_DROP,
3626     TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3627   _(LISTEN, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_DROP,
3628     TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION);
3629   _(LISTEN, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RESET, TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3630   _(LISTEN, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RESET,
3631     TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3632   _(LISTEN, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_DROP,
3633     TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3634   _(LISTEN, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_DROP,
3635     TCP_ERROR_NONE);
3636   _(LISTEN, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_DROP,
3637     TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3638   _(LISTEN, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_DROP,
3639     TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3640   _(LISTEN, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_DROP,
3641     TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3642   _(LISTEN, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK,
3643     TCP_INPUT_NEXT_DROP, TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3644   /* ACK for for a SYN-ACK -> tcp-rcv-process. */
3645   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3646   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3647   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3648     TCP_ERROR_NONE);
3649   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3650   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3651     TCP_ERROR_NONE);
3652   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3653     TCP_ERROR_NONE);
3654   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK,
3655     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3656   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3657   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3658     TCP_ERROR_NONE);
3659   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3660     TCP_ERROR_NONE);
3661   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK,
3662     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3663   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3664     TCP_ERROR_NONE);
3665   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST,
3666     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3667   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK,
3668     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3669   _(SYN_RCVD, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK,
3670     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3671   _(SYN_RCVD, 0, TCP_INPUT_NEXT_DROP, TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3672   /* SYN-ACK for a SYN */
3673   _(SYN_SENT, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_SYN_SENT,
3674     TCP_ERROR_NONE);
3675   _(SYN_SENT, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_SYN_SENT, TCP_ERROR_NONE);
3676   _(SYN_SENT, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_SYN_SENT, TCP_ERROR_NONE);
3677   _(SYN_SENT, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_SYN_SENT,
3678     TCP_ERROR_NONE);
3679   /* ACK for for established connection -> tcp-established. */
3680   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
3681   /* FIN for for established connection -> tcp-established. */
3682   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
3683   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED,
3684     TCP_ERROR_NONE);
3685   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED,
3686     TCP_ERROR_NONE);
3687   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK,
3688     TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
3689   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED,
3690     TCP_ERROR_NONE);
3691   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK,
3692     TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
3693   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST,
3694     TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
3695   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK,
3696     TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
3697   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
3698   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED,
3699     TCP_ERROR_NONE);
3700   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
3701   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED,
3702     TCP_ERROR_NONE);
3703   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED,
3704     TCP_ERROR_NONE);
3705   _(ESTABLISHED, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK,
3706     TCP_INPUT_NEXT_ESTABLISHED, TCP_ERROR_NONE);
3707   _(ESTABLISHED, 0, TCP_INPUT_NEXT_DROP, TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3708   /* ACK or FIN-ACK to our FIN */
3709   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3710   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_ACK | TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3711     TCP_ERROR_NONE);
3712   /* FIN in reply to our FIN from the other side */
3713   _(FIN_WAIT_1, 0, TCP_INPUT_NEXT_DROP, TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3714   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3715   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3716     TCP_ERROR_NONE);
3717   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK,
3718     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3719   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST,
3720     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3721   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK,
3722     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3723   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3724     TCP_ERROR_NONE);
3725   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK,
3726     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3727   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3728   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3729     TCP_ERROR_NONE);
3730   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3731     TCP_ERROR_NONE);
3732   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK,
3733     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3734   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3735   _(FIN_WAIT_1, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3736     TCP_ERROR_NONE);
3737   _(CLOSING, 0, TCP_INPUT_NEXT_DROP, TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3738   _(CLOSING, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3739   _(CLOSING, TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3740   _(CLOSING, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3741     TCP_ERROR_NONE);
3742   _(CLOSING, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3743     TCP_ERROR_NONE);
3744   _(CLOSING, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK,
3745     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3746   _(CLOSING, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3747   _(CLOSING, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3748     TCP_ERROR_NONE);
3749   _(CLOSING, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3750   _(CLOSING, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3751     TCP_ERROR_NONE);
3752   _(CLOSING, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3753     TCP_ERROR_NONE);
3754   _(CLOSING, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK,
3755     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3756   _(CLOSING, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3757     TCP_ERROR_NONE);
3758   _(CLOSING, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK,
3759     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3760   _(CLOSING, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK,
3761     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3762   /* FIN confirming that the peer (app) has closed */
3763   _(FIN_WAIT_2, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3764   _(FIN_WAIT_2, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3765   _(FIN_WAIT_2, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3766     TCP_ERROR_NONE);
3767   _(FIN_WAIT_2, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3768   _(FIN_WAIT_2, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3769     TCP_ERROR_NONE);
3770   _(CLOSE_WAIT, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3771   _(CLOSE_WAIT, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3772     TCP_ERROR_NONE);
3773   _(CLOSE_WAIT, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3774   _(CLOSE_WAIT, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3775     TCP_ERROR_NONE);
3776   _(LAST_ACK, 0, TCP_INPUT_NEXT_DROP, TCP_ERROR_SEGMENT_INVALID);
3777   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3778   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3779   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3780     TCP_ERROR_NONE);
3781   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3782     TCP_ERROR_NONE);
3783   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK,
3784     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3785   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3786     TCP_ERROR_NONE);
3787   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK,
3788     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3789   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST,
3790     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3791   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK,
3792     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3793   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3794   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3795     TCP_ERROR_NONE);
3796   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3797   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3798     TCP_ERROR_NONE);
3799   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3800     TCP_ERROR_NONE);
3801   _(LAST_ACK, TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK,
3802     TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3803   _(TIME_WAIT, TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3804   _(TIME_WAIT, TCP_FLAG_FIN, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3805   _(TIME_WAIT, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3806     TCP_ERROR_NONE);
3807   _(TIME_WAIT, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3808   _(TIME_WAIT, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS,
3809     TCP_ERROR_NONE);
3810   _(TIME_WAIT, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RCV_PROCESS, TCP_ERROR_NONE);
3811   /* RFC793 CLOSED: An incoming segment containing a RST is discarded. An
3812    * incoming segment not containing a RST causes a RST to be sent in
3813    * response.*/
3814   _(CLOSED, TCP_FLAG_RST, TCP_INPUT_NEXT_DROP, TCP_ERROR_CONNECTION_CLOSED);
3815   _(CLOSED, TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_DROP,
3816     TCP_ERROR_CONNECTION_CLOSED);
3817   _(CLOSED, TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RESET, TCP_ERROR_NONE);
3818   _(CLOSED, TCP_FLAG_SYN, TCP_INPUT_NEXT_RESET, TCP_ERROR_NONE);
3819   _(CLOSED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK, TCP_INPUT_NEXT_RESET,
3820     TCP_ERROR_NONE);
3821 #undef _
3822 }
3823
3824 static clib_error_t *
3825 tcp_input_init (vlib_main_t * vm)
3826 {
3827   clib_error_t *error = 0;
3828   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
3829
3830   if ((error = vlib_call_init_function (vm, tcp_init)))
3831     return error;
3832
3833   /* Initialize dispatch table. */
3834   tcp_dispatch_table_init (tm);
3835
3836   return error;
3837 }
3838
3839 VLIB_INIT_FUNCTION (tcp_input_init);
3840
3841 /*
3842  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
3843  *
3844  * Local Variables:
3845  * eval: (c-set-style "gnu")
3846  * End:
3847  */