30549c4e729ad86b77196bbb53c1ed4c3de9f484
[vpp.git] / src / vnet / tcp / tcp_output.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 <vnet/tcp/tcp.h>
17 #include <math.h>
18
19 typedef enum _tcp_output_next
20 {
21   TCP_OUTPUT_NEXT_DROP,
22   TCP_OUTPUT_NEXT_IP_LOOKUP,
23   TCP_OUTPUT_NEXT_IP_REWRITE,
24   TCP_OUTPUT_NEXT_IP_ARP,
25   TCP_OUTPUT_N_NEXT
26 } tcp_output_next_t;
27
28 #define foreach_tcp4_output_next                \
29   _ (DROP, "error-drop")                        \
30   _ (IP_LOOKUP, "ip4-lookup")                   \
31   _ (IP_REWRITE, "ip4-rewrite")                 \
32   _ (IP_ARP, "ip4-arp")
33
34 #define foreach_tcp6_output_next                \
35   _ (DROP, "error-drop")                        \
36   _ (IP_LOOKUP, "ip6-lookup")                   \
37   _ (IP_REWRITE, "ip6-rewrite")                 \
38   _ (IP_ARP, "ip6-discover-neighbor")
39
40 static char *tcp_error_strings[] = {
41 #define tcp_error(n,s) s,
42 #include <vnet/tcp/tcp_error.def>
43 #undef tcp_error
44 };
45
46 typedef struct
47 {
48   tcp_header_t tcp_header;
49   tcp_connection_t tcp_connection;
50 } tcp_tx_trace_t;
51
52 static u8 *
53 format_tcp_tx_trace (u8 * s, va_list * args)
54 {
55   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
56   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
57   tcp_tx_trace_t *t = va_arg (*args, tcp_tx_trace_t *);
58   u32 indent = format_get_indent (s);
59
60   s = format (s, "%U\n%U%U",
61               format_tcp_header, &t->tcp_header, 128,
62               format_white_space, indent,
63               format_tcp_connection, &t->tcp_connection, 1);
64
65   return s;
66 }
67
68 #ifndef CLIB_MARCH_VARIANT
69 static u8
70 tcp_window_compute_scale (u32 window)
71 {
72   u8 wnd_scale = 0;
73   while (wnd_scale < TCP_MAX_WND_SCALE && (window >> wnd_scale) > TCP_WND_MAX)
74     wnd_scale++;
75   return wnd_scale;
76 }
77
78 /**
79  * Update max segment size we're able to process.
80  *
81  * The value is constrained by our interface's MTU and IP options. It is
82  * also what we advertise to our peer.
83  */
84 void
85 tcp_update_rcv_mss (tcp_connection_t * tc)
86 {
87   /* TODO find our iface MTU */
88   tc->mss = tcp_main.default_mtu - sizeof (tcp_header_t);
89 }
90
91 /**
92  * TCP's initial window
93  */
94 always_inline u32
95 tcp_initial_wnd_unscaled (tcp_connection_t * tc)
96 {
97   /* RFC 6928 recommends the value lower. However at the time our connections
98    * are initialized, fifos may not be allocated. Therefore, advertise the
99    * smallest possible unscaled window size and update once fifos are
100    * assigned to the session.
101    */
102   /*
103      tcp_update_rcv_mss (tc);
104      TCP_IW_N_SEGMENTS * tc->mss;
105    */
106   return TCP_MIN_RX_FIFO_SIZE;
107 }
108
109 /**
110  * Compute initial window and scale factor. As per RFC1323, window field in
111  * SYN and SYN-ACK segments is never scaled.
112  */
113 u32
114 tcp_initial_window_to_advertise (tcp_connection_t * tc)
115 {
116   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
117   u32 max_fifo;
118
119   /* Initial wnd for SYN. Fifos are not allocated yet.
120    * Use some predefined value. For SYN-ACK we still want the
121    * scale to be computed in the same way */
122   max_fifo = tm->max_rx_fifo ? tm->max_rx_fifo : TCP_MAX_RX_FIFO_SIZE;
123
124   /* Compute rcv wscale only if peer advertised support for it */
125   if (tc->state != TCP_STATE_SYN_RCVD || tcp_opts_wscale (&tc->rcv_opts))
126     tc->rcv_wscale = tcp_window_compute_scale (max_fifo);
127
128   tc->rcv_wnd = tcp_initial_wnd_unscaled (tc);
129
130   return clib_min (tc->rcv_wnd, TCP_WND_MAX);
131 }
132
133 static void
134 tcp_update_rcv_wnd (tcp_connection_t * tc)
135 {
136   i32 observed_wnd;
137   u32 available_space, max_fifo, wnd;
138
139   /*
140    * Figure out how much space we have available
141    */
142   available_space = transport_max_rx_enqueue (&tc->connection);
143   max_fifo = transport_rx_fifo_size (&tc->connection);
144
145   ASSERT (tc->rcv_opts.mss < max_fifo);
146   if (available_space < tc->rcv_opts.mss && available_space < max_fifo >> 3)
147     available_space = 0;
148
149   /*
150    * Use the above and what we know about what we've previously advertised
151    * to compute the new window
152    */
153   observed_wnd = (i32) tc->rcv_wnd - (tc->rcv_nxt - tc->rcv_las);
154   if (observed_wnd < 0)
155     observed_wnd = 0;
156
157   /* Bad. Thou shalt not shrink */
158   if (available_space < observed_wnd)
159     {
160       wnd = observed_wnd;
161       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_RCV_WND_SHRUNK, tc, observed_wnd, available_space);
162     }
163   else
164     {
165       wnd = available_space;
166     }
167
168   /* Make sure we have a multiple of rcv_wscale */
169   if (wnd && tc->rcv_wscale)
170     {
171       wnd &= ~((1 << tc->rcv_wscale) - 1);
172       if (wnd == 0)
173         wnd = 1 << tc->rcv_wscale;
174     }
175
176   tc->rcv_wnd = clib_min (wnd, TCP_WND_MAX << tc->rcv_wscale);
177 }
178
179 /**
180  * Compute and return window to advertise, scaled as per RFC1323
181  */
182 static inline u32
183 tcp_window_to_advertise (tcp_connection_t * tc, tcp_state_t state)
184 {
185   if (state < TCP_STATE_ESTABLISHED)
186     return tcp_initial_window_to_advertise (tc);
187
188   tcp_update_rcv_wnd (tc);
189
190   if (tc->rcv_wnd == 0)
191     {
192       tc->flags |= TCP_CONN_SENT_RCV_WND0;
193     }
194   else
195     {
196       tc->flags &= ~TCP_CONN_SENT_RCV_WND0;
197     }
198
199   return tc->rcv_wnd >> tc->rcv_wscale;
200 }
201
202 /**
203  * Write TCP options to segment.
204  */
205 static u32
206 tcp_options_write (u8 * data, tcp_options_t * opts)
207 {
208   u32 opts_len = 0;
209   u32 buf, seq_len = 4;
210
211   if (tcp_opts_mss (opts))
212     {
213       *data++ = TCP_OPTION_MSS;
214       *data++ = TCP_OPTION_LEN_MSS;
215       buf = clib_host_to_net_u16 (opts->mss);
216       clib_memcpy_fast (data, &buf, sizeof (opts->mss));
217       data += sizeof (opts->mss);
218       opts_len += TCP_OPTION_LEN_MSS;
219     }
220
221   if (tcp_opts_wscale (opts))
222     {
223       *data++ = TCP_OPTION_WINDOW_SCALE;
224       *data++ = TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE;
225       *data++ = opts->wscale;
226       opts_len += TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE;
227     }
228
229   if (tcp_opts_sack_permitted (opts))
230     {
231       *data++ = TCP_OPTION_SACK_PERMITTED;
232       *data++ = TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED;
233       opts_len += TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED;
234     }
235
236   if (tcp_opts_tstamp (opts))
237     {
238       *data++ = TCP_OPTION_TIMESTAMP;
239       *data++ = TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
240       buf = clib_host_to_net_u32 (opts->tsval);
241       clib_memcpy_fast (data, &buf, sizeof (opts->tsval));
242       data += sizeof (opts->tsval);
243       buf = clib_host_to_net_u32 (opts->tsecr);
244       clib_memcpy_fast (data, &buf, sizeof (opts->tsecr));
245       data += sizeof (opts->tsecr);
246       opts_len += TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
247     }
248
249   if (tcp_opts_sack (opts))
250     {
251       int i;
252
253       if (opts->n_sack_blocks != 0)
254         {
255           *data++ = TCP_OPTION_SACK_BLOCK;
256           *data++ = 2 + opts->n_sack_blocks * TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK;
257           for (i = 0; i < opts->n_sack_blocks; i++)
258             {
259               buf = clib_host_to_net_u32 (opts->sacks[i].start);
260               clib_memcpy_fast (data, &buf, seq_len);
261               data += seq_len;
262               buf = clib_host_to_net_u32 (opts->sacks[i].end);
263               clib_memcpy_fast (data, &buf, seq_len);
264               data += seq_len;
265             }
266           opts_len += 2 + opts->n_sack_blocks * TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK;
267         }
268     }
269
270   /* Terminate TCP options */
271   if (opts_len % 4)
272     {
273       *data++ = TCP_OPTION_EOL;
274       opts_len += TCP_OPTION_LEN_EOL;
275     }
276
277   /* Pad with zeroes to a u32 boundary */
278   while (opts_len % 4)
279     {
280       *data++ = TCP_OPTION_NOOP;
281       opts_len += TCP_OPTION_LEN_NOOP;
282     }
283   return opts_len;
284 }
285
286 static int
287 tcp_make_syn_options (tcp_options_t * opts, u8 wnd_scale)
288 {
289   u8 len = 0;
290
291   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_MSS;
292   opts->mss = tcp_main.default_mtu;     /*XXX discover that */
293   len += TCP_OPTION_LEN_MSS;
294
295   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_WSCALE;
296   opts->wscale = wnd_scale;
297   len += TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE;
298
299   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP;
300   opts->tsval = tcp_time_now ();
301   opts->tsecr = 0;
302   len += TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
303
304   if (TCP_USE_SACKS)
305     {
306       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK_PERMITTED;
307       len += TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED;
308     }
309
310   /* Align to needed boundary */
311   len += (TCP_OPTS_ALIGN - len % TCP_OPTS_ALIGN) % TCP_OPTS_ALIGN;
312   return len;
313 }
314
315 static int
316 tcp_make_synack_options (tcp_connection_t * tc, tcp_options_t * opts)
317 {
318   u8 len = 0;
319
320   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_MSS;
321   opts->mss = tc->mss;
322   len += TCP_OPTION_LEN_MSS;
323
324   if (tcp_opts_wscale (&tc->rcv_opts))
325     {
326       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_WSCALE;
327       opts->wscale = tc->rcv_wscale;
328       len += TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE;
329     }
330
331   if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts))
332     {
333       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP;
334       opts->tsval = tcp_time_now ();
335       opts->tsecr = tc->tsval_recent;
336       len += TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
337     }
338
339   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
340     {
341       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK_PERMITTED;
342       len += TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED;
343     }
344
345   /* Align to needed boundary */
346   len += (TCP_OPTS_ALIGN - len % TCP_OPTS_ALIGN) % TCP_OPTS_ALIGN;
347   return len;
348 }
349
350 static int
351 tcp_make_established_options (tcp_connection_t * tc, tcp_options_t * opts)
352 {
353   u8 len = 0;
354
355   opts->flags = 0;
356
357   if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts))
358     {
359       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP;
360       opts->tsval = tcp_time_now_w_thread (tc->c_thread_index);
361       opts->tsecr = tc->tsval_recent;
362       len += TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
363     }
364   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
365     {
366       if (vec_len (tc->snd_sacks))
367         {
368           opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK;
369           if (tc->snd_sack_pos >= vec_len (tc->snd_sacks))
370             tc->snd_sack_pos = 0;
371           opts->sacks = &tc->snd_sacks[tc->snd_sack_pos];
372           opts->n_sack_blocks = vec_len (tc->snd_sacks) - tc->snd_sack_pos;
373           opts->n_sack_blocks = clib_min (opts->n_sack_blocks,
374                                           TCP_OPTS_MAX_SACK_BLOCKS);
375           tc->snd_sack_pos += opts->n_sack_blocks;
376           len += 2 + TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK * opts->n_sack_blocks;
377         }
378     }
379
380   /* Align to needed boundary */
381   len += (TCP_OPTS_ALIGN - len % TCP_OPTS_ALIGN) % TCP_OPTS_ALIGN;
382   return len;
383 }
384
385 always_inline int
386 tcp_make_options (tcp_connection_t * tc, tcp_options_t * opts,
387                   tcp_state_t state)
388 {
389   switch (state)
390     {
391     case TCP_STATE_ESTABLISHED:
392     case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
393     case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
394     case TCP_STATE_LAST_ACK:
395     case TCP_STATE_CLOSING:
396     case TCP_STATE_FIN_WAIT_2:
397     case TCP_STATE_TIME_WAIT:
398     case TCP_STATE_CLOSED:
399       return tcp_make_established_options (tc, opts);
400     case TCP_STATE_SYN_RCVD:
401       return tcp_make_synack_options (tc, opts);
402     case TCP_STATE_SYN_SENT:
403       return tcp_make_syn_options (opts, tc->rcv_wscale);
404     default:
405       clib_warning ("State not handled! %d", state);
406       return 0;
407     }
408 }
409
410 /**
411  * Update burst send vars
412  *
413  * - Updates snd_mss to reflect the effective segment size that we can send
414  * by taking into account all TCP options, including SACKs.
415  * - Cache 'on the wire' options for reuse
416  * - Updates receive window which can be reused for a burst.
417  *
418  * This should *only* be called when doing bursts
419  */
420 void
421 tcp_update_burst_snd_vars (tcp_connection_t * tc)
422 {
423   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
424
425   /* Compute options to be used for connection. These may be reused when
426    * sending data or to compute the effective mss (snd_mss) */
427   tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts,
428                                        TCP_STATE_ESTABLISHED);
429
430   /* XXX check if MTU has been updated */
431   tc->snd_mss = clib_min (tc->mss, tc->rcv_opts.mss) - tc->snd_opts_len;
432   ASSERT (tc->snd_mss > 0);
433
434   tcp_options_write (tm->wrk_ctx[tc->c_thread_index].cached_opts,
435                      &tc->snd_opts);
436
437   tcp_update_rcv_wnd (tc);
438 }
439
440 void
441 tcp_init_mss (tcp_connection_t * tc)
442 {
443   u16 default_min_mss = 536;
444   tcp_update_rcv_mss (tc);
445
446   /* TODO cache mss and consider PMTU discovery */
447   tc->snd_mss = clib_min (tc->rcv_opts.mss, tc->mss);
448
449   if (tc->snd_mss < 45)
450     {
451       /* Assume that at least the min default mss works */
452       tc->snd_mss = default_min_mss;
453       tc->rcv_opts.mss = default_min_mss;
454     }
455
456   /* We should have enough space for 40 bytes of options */
457   ASSERT (tc->snd_mss > 45);
458
459   /* If we use timestamp option, account for it */
460   if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts))
461     tc->snd_mss -= TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
462 }
463 #endif /* CLIB_MARCH_VARIANT */
464
465 static void *
466 tcp_reuse_buffer (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b)
467 {
468   if (b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT)
469     vlib_buffer_free_one (vm, b->next_buffer);
470   /* Zero all flags but free list index and trace flag */
471   b->flags &= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT - 1;
472   b->current_data = 0;
473   b->current_length = 0;
474   b->total_length_not_including_first_buffer = 0;
475   vnet_buffer (b)->tcp.flags = 0;
476
477   /* Leave enough space for headers */
478   return vlib_buffer_make_headroom (b, TRANSPORT_MAX_HDRS_LEN);
479 }
480
481 #ifndef CLIB_MARCH_VARIANT
482 static void *
483 tcp_init_buffer (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b)
484 {
485   ASSERT ((b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT) == 0);
486   b->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
487   b->total_length_not_including_first_buffer = 0;
488   b->current_data = 0;
489   vnet_buffer (b)->tcp.flags = 0;
490   VLIB_BUFFER_TRACE_TRAJECTORY_INIT (b);
491   /* Leave enough space for headers */
492   return vlib_buffer_make_headroom (b, TRANSPORT_MAX_HDRS_LEN);
493 }
494
495 /**
496  * Prepare ACK
497  */
498 static inline void
499 tcp_make_ack_i (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b, tcp_state_t state,
500                 u8 flags)
501 {
502   tcp_options_t _snd_opts, *snd_opts = &_snd_opts;
503   u8 tcp_opts_len, tcp_hdr_opts_len;
504   tcp_header_t *th;
505   u16 wnd;
506
507   wnd = tcp_window_to_advertise (tc, state);
508
509   /* Make and write options */
510   tcp_opts_len = tcp_make_established_options (tc, snd_opts);
511   tcp_hdr_opts_len = tcp_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
512
513   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, tc->snd_nxt,
514                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len, flags, wnd);
515
516   tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), snd_opts);
517   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
518 }
519
520 /**
521  * Convert buffer to ACK
522  */
523 static inline void
524 tcp_make_ack (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
525 {
526   tcp_make_ack_i (tc, b, TCP_STATE_ESTABLISHED, TCP_FLAG_ACK);
527   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_ACK_SENT, tc);
528   tc->rcv_las = tc->rcv_nxt;
529 }
530
531 /**
532  * Convert buffer to FIN-ACK
533  */
534 void
535 tcp_make_fin (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
536 {
537   tcp_make_ack_i (tc, b, TCP_STATE_ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK);
538 }
539
540 /**
541  * Convert buffer to SYN
542  */
543 void
544 tcp_make_syn (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
545 {
546   u8 tcp_hdr_opts_len, tcp_opts_len;
547   tcp_header_t *th;
548   u16 initial_wnd;
549   tcp_options_t snd_opts;
550
551   initial_wnd = tcp_initial_window_to_advertise (tc);
552
553   /* Make and write options */
554   clib_memset (&snd_opts, 0, sizeof (snd_opts));
555   tcp_opts_len = tcp_make_syn_options (&snd_opts, tc->rcv_wscale);
556   tcp_hdr_opts_len = tcp_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
557
558   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, tc->iss,
559                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len, TCP_FLAG_SYN,
560                              initial_wnd);
561   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
562   tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), &snd_opts);
563 }
564
565 /**
566  * Convert buffer to SYN-ACK
567  */
568 void
569 tcp_make_synack (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
570 {
571   tcp_options_t _snd_opts, *snd_opts = &_snd_opts;
572   u8 tcp_opts_len, tcp_hdr_opts_len;
573   tcp_header_t *th;
574   u16 initial_wnd;
575
576   clib_memset (snd_opts, 0, sizeof (*snd_opts));
577   initial_wnd = tcp_initial_window_to_advertise (tc);
578   tcp_opts_len = tcp_make_synack_options (tc, snd_opts);
579   tcp_hdr_opts_len = tcp_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
580
581   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, tc->iss,
582                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len,
583                              TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK, initial_wnd);
584   tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), snd_opts);
585
586   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
587 }
588
589 always_inline void
590 tcp_enqueue_to_ip_lookup_i (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
591                             u8 is_ip4, u32 fib_index, u8 flush)
592 {
593   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
594   u32 *to_next, next_index;
595   vlib_frame_t *f;
596
597   b->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
598   b->error = 0;
599
600   vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_TX] = fib_index;
601   vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_RX] = 0;
602
603   /* Send to IP lookup */
604   next_index = is_ip4 ? ip4_lookup_node.index : ip6_lookup_node.index;
605   tcp_trajectory_add_start (b, 1);
606
607   f = wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4];
608   if (!f)
609     {
610       f = vlib_get_frame_to_node (vm, next_index);
611       ASSERT (f);
612       wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4] = f;
613     }
614
615   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
616   to_next[f->n_vectors] = bi;
617   f->n_vectors += 1;
618   if (flush || f->n_vectors == VLIB_FRAME_SIZE)
619     {
620       vlib_put_frame_to_node (vm, next_index, f);
621       wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4] = 0;
622     }
623 }
624
625 static void
626 tcp_enqueue_to_ip_lookup_now (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b,
627                               u32 bi, u8 is_ip4, u32 fib_index)
628 {
629   tcp_enqueue_to_ip_lookup_i (wrk, b, bi, is_ip4, fib_index, 1);
630 }
631
632 static void
633 tcp_enqueue_to_ip_lookup (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
634                           u8 is_ip4, u32 fib_index)
635 {
636   tcp_enqueue_to_ip_lookup_i (wrk, b, bi, is_ip4, fib_index, 0);
637   if (wrk->vm->thread_index == 0 && vlib_num_workers ())
638     session_flush_frames_main_thread (wrk->vm);
639 }
640
641 always_inline void
642 tcp_enqueue_to_output_i (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
643                          u8 is_ip4, u8 flush)
644 {
645   u32 *to_next, next_index;
646   vlib_frame_t *f;
647
648   b->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
649   b->error = 0;
650
651   /* Decide where to send the packet */
652   next_index = is_ip4 ? tcp4_output_node.index : tcp6_output_node.index;
653   tcp_trajectory_add_start (b, 2);
654
655   /* Get frame to v4/6 output node */
656   f = wrk->tx_frames[!is_ip4];
657   if (!f)
658     {
659       f = vlib_get_frame_to_node (wrk->vm, next_index);
660       ASSERT (f);
661       wrk->tx_frames[!is_ip4] = f;
662     }
663   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
664   to_next[f->n_vectors] = bi;
665   f->n_vectors += 1;
666   if (flush || f->n_vectors == VLIB_FRAME_SIZE)
667     {
668       vlib_put_frame_to_node (wrk->vm, next_index, f);
669       wrk->tx_frames[!is_ip4] = 0;
670     }
671 }
672
673 static void
674 tcp_enqueue_to_output (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
675                        u8 is_ip4)
676 {
677   tcp_enqueue_to_output_i (wrk, b, bi, is_ip4, 0);
678 }
679
680 static void
681 tcp_enqueue_to_output_now (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
682                            u8 is_ip4)
683 {
684   tcp_enqueue_to_output_i (wrk, b, bi, is_ip4, 1);
685 }
686 #endif /* CLIB_MARCH_VARIANT */
687
688 static int
689 tcp_make_reset_in_place (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b0,
690                          tcp_state_t state, u8 thread_index, u8 is_ip4)
691 {
692   ip4_header_t *ih4;
693   ip6_header_t *ih6;
694   tcp_header_t *th0;
695   ip4_address_t src_ip40, dst_ip40;
696   ip6_address_t src_ip60, dst_ip60;
697   u16 src_port, dst_port;
698   u32 tmp;
699   u32 seq, ack;
700   u8 flags;
701
702   /* Find IP and TCP headers */
703   th0 = tcp_buffer_hdr (b0);
704
705   /* Save src and dst ip */
706   if (is_ip4)
707     {
708       ih4 = vlib_buffer_get_current (b0);
709       ASSERT ((ih4->ip_version_and_header_length & 0xF0) == 0x40);
710       src_ip40.as_u32 = ih4->src_address.as_u32;
711       dst_ip40.as_u32 = ih4->dst_address.as_u32;
712     }
713   else
714     {
715       ih6 = vlib_buffer_get_current (b0);
716       ASSERT ((ih6->ip_version_traffic_class_and_flow_label & 0xF0) == 0x60);
717       clib_memcpy_fast (&src_ip60, &ih6->src_address, sizeof (ip6_address_t));
718       clib_memcpy_fast (&dst_ip60, &ih6->dst_address, sizeof (ip6_address_t));
719     }
720
721   src_port = th0->src_port;
722   dst_port = th0->dst_port;
723
724   /* Try to determine what/why we're actually resetting */
725   if (state == TCP_STATE_CLOSED)
726     {
727       if (!tcp_syn (th0))
728         return -1;
729
730       tmp = clib_net_to_host_u32 (th0->seq_number);
731
732       /* Got a SYN for no listener. */
733       flags = TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK;
734       ack = clib_host_to_net_u32 (tmp + 1);
735       seq = 0;
736     }
737   else
738     {
739       flags = TCP_FLAG_RST;
740       seq = th0->ack_number;
741       ack = 0;
742     }
743
744   tcp_reuse_buffer (vm, b0);
745   tcp_trajectory_add_start (b0, 4);
746   th0 = vlib_buffer_push_tcp_net_order (b0, dst_port, src_port, seq, ack,
747                                         sizeof (tcp_header_t), flags, 0);
748
749   if (is_ip4)
750     {
751       ih4 = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b0, &dst_ip40, &src_ip40,
752                                   IP_PROTOCOL_TCP, 1);
753       th0->checksum = ip4_tcp_udp_compute_checksum (vm, b0, ih4);
754     }
755   else
756     {
757       int bogus = ~0;
758       ih6 = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b0, &dst_ip60, &src_ip60,
759                                   IP_PROTOCOL_TCP);
760       th0->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum (vm, b0, ih6, &bogus);
761       ASSERT (!bogus);
762     }
763
764   return 0;
765 }
766
767 #ifndef CLIB_MARCH_VARIANT
768 /**
769  *  Send reset without reusing existing buffer
770  *
771  *  It extracts connection info out of original packet
772  */
773 void
774 tcp_send_reset_w_pkt (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * pkt,
775                       u32 thread_index, u8 is_ip4)
776 {
777   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
778   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
779   vlib_buffer_t *b;
780   u32 bi, sw_if_index, fib_index;
781   u8 tcp_hdr_len, flags = 0;
782   tcp_header_t *th, *pkt_th;
783   u32 seq, ack;
784   ip4_header_t *ih4, *pkt_ih4;
785   ip6_header_t *ih6, *pkt_ih6;
786   fib_protocol_t fib_proto;
787
788   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
789     return;
790
791   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
792   sw_if_index = vnet_buffer (pkt)->sw_if_index[VLIB_RX];
793   fib_proto = is_ip4 ? FIB_PROTOCOL_IP4 : FIB_PROTOCOL_IP6;
794   fib_index = fib_table_get_index_for_sw_if_index (fib_proto, sw_if_index);
795   tcp_init_buffer (vm, b);
796
797   /* Make and write options */
798   tcp_hdr_len = sizeof (tcp_header_t);
799
800   if (is_ip4)
801     {
802       pkt_ih4 = vlib_buffer_get_current (pkt);
803       pkt_th = ip4_next_header (pkt_ih4);
804     }
805   else
806     {
807       pkt_ih6 = vlib_buffer_get_current (pkt);
808       pkt_th = ip6_next_header (pkt_ih6);
809     }
810
811   if (tcp_ack (pkt_th))
812     {
813       flags = TCP_FLAG_RST;
814       seq = pkt_th->ack_number;
815       ack = (tc->state >= TCP_STATE_SYN_RCVD) ? tc->rcv_nxt : 0;
816     }
817   else
818     {
819       flags = TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK;
820       seq = 0;
821       ack = clib_host_to_net_u32 (vnet_buffer (pkt)->tcp.seq_end);
822     }
823
824   th = vlib_buffer_push_tcp_net_order (b, pkt_th->dst_port, pkt_th->src_port,
825                                        seq, ack, tcp_hdr_len, flags, 0);
826
827   /* Swap src and dst ip */
828   if (is_ip4)
829     {
830       ASSERT ((pkt_ih4->ip_version_and_header_length & 0xF0) == 0x40);
831       ih4 = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b, &pkt_ih4->dst_address,
832                                   &pkt_ih4->src_address, IP_PROTOCOL_TCP, 1);
833       th->checksum = ip4_tcp_udp_compute_checksum (vm, b, ih4);
834     }
835   else
836     {
837       int bogus = ~0;
838       ASSERT ((pkt_ih6->ip_version_traffic_class_and_flow_label & 0xF0) ==
839               0x60);
840       ih6 = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b, &pkt_ih6->dst_address,
841                                   &pkt_ih6->src_address, IP_PROTOCOL_TCP);
842       th->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum (vm, b, ih6, &bogus);
843       ASSERT (!bogus);
844     }
845
846   tcp_enqueue_to_ip_lookup_now (wrk, b, bi, is_ip4, fib_index);
847   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_RST_SENT, tc);
848 }
849
850 /**
851  * Build and set reset packet for connection
852  */
853 void
854 tcp_send_reset (tcp_connection_t * tc)
855 {
856   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
857   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
858   vlib_buffer_t *b;
859   u32 bi;
860   tcp_header_t *th;
861   u16 tcp_hdr_opts_len, advertise_wnd, opts_write_len;
862   u8 flags;
863
864   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
865     return;
866   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
867   tcp_init_buffer (vm, b);
868
869   tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
870   tcp_hdr_opts_len = tc->snd_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
871   advertise_wnd = tcp_window_to_advertise (tc, TCP_STATE_ESTABLISHED);
872   flags = TCP_FLAG_RST;
873   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, tc->snd_nxt,
874                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len, flags,
875                              advertise_wnd);
876   opts_write_len = tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), &tc->snd_opts);
877   ASSERT (opts_write_len == tc->snd_opts_len);
878   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
879   if (tc->c_is_ip4)
880     {
881       ip4_header_t *ih4;
882       ih4 = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b, &tc->c_lcl_ip.ip4,
883                                   &tc->c_rmt_ip.ip4, IP_PROTOCOL_TCP, 0);
884       th->checksum = ip4_tcp_udp_compute_checksum (vm, b, ih4);
885     }
886   else
887     {
888       int bogus = ~0;
889       ip6_header_t *ih6;
890       ih6 = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b, &tc->c_lcl_ip.ip6,
891                                   &tc->c_rmt_ip.ip6, IP_PROTOCOL_TCP);
892       th->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum (vm, b, ih6, &bogus);
893       ASSERT (!bogus);
894     }
895   tcp_enqueue_to_ip_lookup_now (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4, tc->c_fib_index);
896   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_RST_SENT, tc);
897 }
898
899 static void
900 tcp_push_ip_hdr (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
901                  vlib_buffer_t * b)
902 {
903   tcp_header_t *th = vlib_buffer_get_current (b);
904   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
905   if (tc->c_is_ip4)
906     {
907       ip4_header_t *ih;
908       ih = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b, &tc->c_lcl_ip4,
909                                  &tc->c_rmt_ip4, IP_PROTOCOL_TCP, 1);
910       th->checksum = ip4_tcp_udp_compute_checksum (vm, b, ih);
911     }
912   else
913     {
914       ip6_header_t *ih;
915       int bogus = ~0;
916
917       ih = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b, &tc->c_lcl_ip6,
918                                  &tc->c_rmt_ip6, IP_PROTOCOL_TCP);
919       th->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum (vm, b, ih, &bogus);
920       ASSERT (!bogus);
921     }
922 }
923
924 /**
925  *  Send SYN
926  *
927  *  Builds a SYN packet for a half-open connection and sends it to ipx_lookup.
928  *  The packet is not forwarded through tcpx_output to avoid doing lookups
929  *  in the half_open pool.
930  */
931 void
932 tcp_send_syn (tcp_connection_t * tc)
933 {
934   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
935   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
936   vlib_buffer_t *b;
937   u32 bi;
938
939   /*
940    * Setup retransmit and establish timers before requesting buffer
941    * such that we can return if we've ran out.
942    */
943   tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_ESTABLISH_AO, TCP_ESTABLISH_TIME);
944   tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN,
945                     tc->rto * TCP_TO_TIMER_TICK);
946
947   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
948     {
949       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN, 1);
950       return;
951     }
952
953   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
954   tcp_init_buffer (vm, b);
955   tcp_make_syn (tc, b);
956
957   /* Measure RTT with this */
958   tc->rtt_ts = tcp_time_now_us (vlib_num_workers ()? 1 : 0);
959   tc->rtt_seq = tc->snd_nxt;
960   tc->rto_boff = 0;
961
962   tcp_push_ip_hdr (wrk, tc, b);
963   tcp_enqueue_to_ip_lookup (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4, tc->c_fib_index);
964   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYN_SENT, tc);
965 }
966
967 void
968 tcp_send_synack (tcp_connection_t * tc)
969 {
970   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
971   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
972   vlib_buffer_t *b;
973   u32 bi;
974
975   tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
976
977   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
978     {
979       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT, 1);
980       return;
981     }
982
983   tc->rtt_ts = tcp_time_now_us (tc->c_thread_index);
984   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
985   tcp_init_buffer (vm, b);
986   tcp_make_synack (tc, b);
987   tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
988   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYNACK_SENT, tc);
989 }
990
991 /**
992  * Flush tx frame populated by retransmits and timer pops
993  */
994 void
995 tcp_flush_frame_to_output (tcp_worker_ctx_t * wrk, u8 is_ip4)
996 {
997   if (wrk->tx_frames[!is_ip4])
998     {
999       u32 next_index;
1000       next_index = is_ip4 ? tcp4_output_node.index : tcp6_output_node.index;
1001       vlib_put_frame_to_node (wrk->vm, next_index, wrk->tx_frames[!is_ip4]);
1002       wrk->tx_frames[!is_ip4] = 0;
1003     }
1004 }
1005
1006 /**
1007  * Flush ip lookup tx frames populated by timer pops
1008  */
1009 static void
1010 tcp_flush_frame_to_ip_lookup (tcp_worker_ctx_t * wrk, u8 is_ip4)
1011 {
1012   if (wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4])
1013     {
1014       u32 next_index;
1015       next_index = is_ip4 ? ip4_lookup_node.index : ip6_lookup_node.index;
1016       vlib_put_frame_to_node (wrk->vm, next_index,
1017                               wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4]);
1018       wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4] = 0;
1019     }
1020 }
1021
1022 /**
1023  * Flush v4 and v6 tcp and ip-lookup tx frames for thread index
1024  */
1025 void
1026 tcp_flush_frames_to_output (tcp_worker_ctx_t * wrk)
1027 {
1028   tcp_flush_frame_to_output (wrk, 1);
1029   tcp_flush_frame_to_output (wrk, 0);
1030   tcp_flush_frame_to_ip_lookup (wrk, 1);
1031   tcp_flush_frame_to_ip_lookup (wrk, 0);
1032 }
1033
1034 /**
1035  *  Send FIN
1036  */
1037 void
1038 tcp_send_fin (tcp_connection_t * tc)
1039 {
1040   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
1041   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1042   vlib_buffer_t *b;
1043   u32 bi;
1044   u8 fin_snt = 0;
1045
1046   fin_snt = tc->flags & TCP_CONN_FINSNT;
1047   if (fin_snt)
1048     tc->snd_nxt -= 1;
1049
1050   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1051     {
1052       /* Out of buffers so program fin retransmit ASAP */
1053       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT, 1);
1054       if (fin_snt)
1055         tc->snd_nxt += 1;
1056       else
1057         /* Make sure retransmit retries a fin not data */
1058         tc->flags |= TCP_CONN_FINSNT;
1059       return;
1060     }
1061
1062   tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
1063   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1064   tcp_init_buffer (vm, b);
1065   tcp_make_fin (tc, b);
1066   tcp_enqueue_to_output_now (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1067   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_FIN_SENT, tc);
1068   /* Account for the FIN */
1069   tc->snd_nxt += 1;
1070   if (!fin_snt)
1071     {
1072       tc->flags |= TCP_CONN_FINSNT;
1073       tc->flags &= ~TCP_CONN_FINPNDG;
1074       tc->snd_una_max = seq_max (tc->snd_una_max, tc->snd_nxt);
1075     }
1076 }
1077
1078 /**
1079  * Push TCP header and update connection variables. Should only be called
1080  * for segments with data, not for 'control' packets.
1081  */
1082 always_inline void
1083 tcp_push_hdr_i (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b, u32 snd_nxt,
1084                 u8 compute_opts, u8 maybe_burst, u8 update_snd_nxt)
1085 {
1086   u8 tcp_hdr_opts_len, flags = TCP_FLAG_ACK;
1087   u32 advertise_wnd, data_len;
1088   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
1089   tcp_header_t *th;
1090
1091   data_len = b->current_length;
1092   if (PREDICT_FALSE (b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT))
1093     data_len += b->total_length_not_including_first_buffer;
1094
1095   vnet_buffer (b)->tcp.flags = 0;
1096   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
1097
1098   if (compute_opts)
1099     tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
1100
1101   tcp_hdr_opts_len = tc->snd_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
1102
1103   if (maybe_burst)
1104     advertise_wnd = tc->rcv_wnd >> tc->rcv_wscale;
1105   else
1106     advertise_wnd = tcp_window_to_advertise (tc, TCP_STATE_ESTABLISHED);
1107
1108   if (PREDICT_FALSE (tc->flags & TCP_CONN_PSH_PENDING))
1109     {
1110       if (seq_geq (tc->psh_seq, snd_nxt)
1111           && seq_lt (tc->psh_seq, snd_nxt + data_len))
1112         flags |= TCP_FLAG_PSH;
1113     }
1114   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, snd_nxt,
1115                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len, flags,
1116                              advertise_wnd);
1117
1118   if (maybe_burst)
1119     {
1120       clib_memcpy_fast ((u8 *) (th + 1),
1121                         tm->wrk_ctx[tc->c_thread_index].cached_opts,
1122                         tc->snd_opts_len);
1123     }
1124   else
1125     {
1126       u8 len = tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), &tc->snd_opts);
1127       ASSERT (len == tc->snd_opts_len);
1128     }
1129
1130   /*
1131    * Update connection variables
1132    */
1133
1134   if (update_snd_nxt)
1135     tc->snd_nxt += data_len;
1136   tc->rcv_las = tc->rcv_nxt;
1137
1138   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_PKTIZE, tc);
1139 }
1140
1141 u32
1142 tcp_session_push_header (transport_connection_t * tconn, vlib_buffer_t * b)
1143 {
1144   tcp_connection_t *tc = (tcp_connection_t *) tconn;
1145   tcp_push_hdr_i (tc, b, tc->snd_nxt, /* compute opts */ 0, /* burst */ 1,
1146                   /* update_snd_nxt */ 1);
1147   tc->snd_una_max = seq_max (tc->snd_nxt, tc->snd_una_max);
1148   ASSERT (seq_leq (tc->snd_una_max, tc->snd_una + tc->snd_wnd));
1149   tcp_validate_txf_size (tc, tc->snd_una_max - tc->snd_una);
1150   /* If not tracking an ACK, start tracking */
1151   if (tc->rtt_ts == 0 && !tcp_in_cong_recovery (tc))
1152     {
1153       tc->rtt_ts = tcp_time_now_us (tc->c_thread_index);
1154       tc->rtt_seq = tc->snd_nxt;
1155     }
1156   if (PREDICT_FALSE (!tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT)))
1157     {
1158       tcp_retransmit_timer_set (tc);
1159       tc->rto_boff = 0;
1160     }
1161   tcp_trajectory_add_start (b, 3);
1162   return 0;
1163 }
1164
1165 void
1166 tcp_send_ack (tcp_connection_t * tc)
1167 {
1168   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
1169   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1170   vlib_buffer_t *b;
1171   u32 bi;
1172
1173   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1174     {
1175       tcp_update_rcv_wnd (tc);
1176       return;
1177     }
1178   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1179   tcp_init_buffer (vm, b);
1180   tcp_make_ack (tc, b);
1181   tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1182 }
1183
1184 void
1185 tcp_program_ack (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc)
1186 {
1187   if (!(tc->flags & TCP_CONN_SNDACK))
1188     {
1189       vec_add1 (wrk->pending_acks, tc->c_c_index);
1190       tc->flags |= TCP_CONN_SNDACK;
1191     }
1192 }
1193
1194 void
1195 tcp_program_dupack (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc)
1196 {
1197   if (!(tc->flags & TCP_CONN_SNDACK))
1198     {
1199       vec_add1 (wrk->pending_acks, tc->c_c_index);
1200       tc->flags |= TCP_CONN_SNDACK;
1201     }
1202   if (tc->pending_dupacks < 255)
1203     tc->pending_dupacks += 1;
1204 }
1205
1206 void
1207 tcp_send_acks (tcp_worker_ctx_t * wrk)
1208 {
1209   u32 thread_index, *pending_acks;
1210   tcp_connection_t *tc;
1211   int i, j, n_acks;
1212
1213   if (!vec_len (wrk->pending_acks))
1214     return;
1215
1216   thread_index = wrk->vm->thread_index;
1217   pending_acks = wrk->pending_acks;
1218   for (i = 0; i < vec_len (pending_acks); i++)
1219     {
1220       tc = tcp_connection_get (pending_acks[i], thread_index);
1221       tc->flags &= ~TCP_CONN_SNDACK;
1222       if (!tc->pending_dupacks)
1223         {
1224           tcp_send_ack (tc);
1225           continue;
1226         }
1227
1228       /* If we're supposed to send dupacks but have no ooo data
1229        * send only one ack */
1230       if (!vec_len (tc->snd_sacks))
1231         {
1232           tcp_send_ack (tc);
1233           continue;
1234         }
1235
1236       /* Start with first sack block */
1237       tc->snd_sack_pos = 0;
1238
1239       /* Generate enough dupacks to cover all sack blocks. Do not generate
1240        * more sacks than the number of packets received. But do generate at
1241        * least 3, i.e., the number needed to signal congestion, if needed. */
1242       n_acks = vec_len (tc->snd_sacks) / TCP_OPTS_MAX_SACK_BLOCKS;
1243       n_acks = clib_min (n_acks, tc->pending_dupacks);
1244       n_acks = clib_max (n_acks, clib_min (tc->pending_dupacks, 3));
1245       for (j = 0; j < n_acks; j++)
1246         tcp_send_ack (tc);
1247
1248       tc->pending_dupacks = 0;
1249       tc->snd_sack_pos = 0;
1250     }
1251   _vec_len (wrk->pending_acks) = 0;
1252 }
1253
1254 /**
1255  * Delayed ack timer handler
1256  *
1257  * Sends delayed ACK when timer expires
1258  */
1259 void
1260 tcp_timer_delack_handler (u32 index)
1261 {
1262   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1263   tcp_connection_t *tc;
1264
1265   tc = tcp_connection_get (index, thread_index);
1266   tc->timers[TCP_TIMER_DELACK] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1267   tcp_send_ack (tc);
1268 }
1269
1270 /**
1271  * Allocate a new buffer and build a new tcp segment
1272  *
1273  * @param wrk           tcp worker
1274  * @param tc            connection for which the segment will be allocated
1275  * @param offset        offset of the first byte in the tx fifo
1276  * @param max_deq_byte  segment size
1277  * @param[out] b        pointer to buffer allocated
1278  *
1279  * @return      the number of bytes in the segment or 0 if buffer cannot be
1280  *              allocated or no data available
1281  */
1282 static int
1283 tcp_prepare_segment (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
1284                      u32 offset, u32 max_deq_bytes, vlib_buffer_t ** b)
1285 {
1286   u32 bytes_per_buffer = vnet_get_tcp_main ()->bytes_per_buffer;
1287   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1288   u32 bi, seg_size;
1289   int n_bytes = 0;
1290   u8 *data;
1291
1292   seg_size = max_deq_bytes + TRANSPORT_MAX_HDRS_LEN;
1293
1294   /*
1295    * Prepare options
1296    */
1297   tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
1298
1299   /*
1300    * Allocate and fill in buffer(s)
1301    */
1302
1303   /* Easy case, buffer size greater than mss */
1304   if (PREDICT_TRUE (seg_size <= bytes_per_buffer))
1305     {
1306       if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1307         return 0;
1308       *b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1309       data = tcp_init_buffer (vm, *b);
1310       n_bytes = session_tx_fifo_peek_bytes (&tc->connection, data, offset,
1311                                             max_deq_bytes);
1312       ASSERT (n_bytes == max_deq_bytes);
1313       b[0]->current_length = n_bytes;
1314       tcp_push_hdr_i (tc, *b, tc->snd_una + offset, /* compute opts */ 0,
1315                       /* burst */ 0, /* update_snd_nxt */ 0);
1316     }
1317   /* Split mss into multiple buffers */
1318   else
1319     {
1320       u32 chain_bi = ~0, n_bufs_per_seg, n_bufs;
1321       u16 n_peeked, len_to_deq;
1322       vlib_buffer_t *chain_b, *prev_b;
1323       int i;
1324
1325       /* Make sure we have enough buffers */
1326       n_bufs_per_seg = ceil ((double) seg_size / bytes_per_buffer);
1327       vec_validate_aligned (wrk->tx_buffers, n_bufs_per_seg - 1,
1328                             CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
1329       n_bufs = vlib_buffer_alloc (vm, wrk->tx_buffers, n_bufs_per_seg);
1330       if (PREDICT_FALSE (n_bufs != n_bufs_per_seg))
1331         {
1332           if (n_bufs)
1333             vlib_buffer_free (vm, wrk->tx_buffers, n_bufs);
1334           return 0;
1335         }
1336
1337       *b = vlib_get_buffer (vm, wrk->tx_buffers[--n_bufs]);
1338       data = tcp_init_buffer (vm, *b);
1339       n_bytes = session_tx_fifo_peek_bytes (&tc->connection, data, offset,
1340                                             bytes_per_buffer -
1341                                             TRANSPORT_MAX_HDRS_LEN);
1342       b[0]->current_length = n_bytes;
1343       b[0]->flags |= VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID;
1344       b[0]->total_length_not_including_first_buffer = 0;
1345       max_deq_bytes -= n_bytes;
1346
1347       chain_b = *b;
1348       for (i = 1; i < n_bufs_per_seg; i++)
1349         {
1350           prev_b = chain_b;
1351           len_to_deq = clib_min (max_deq_bytes, bytes_per_buffer);
1352           chain_bi = wrk->tx_buffers[--n_bufs];
1353           chain_b = vlib_get_buffer (vm, chain_bi);
1354           chain_b->current_data = 0;
1355           data = vlib_buffer_get_current (chain_b);
1356           n_peeked = session_tx_fifo_peek_bytes (&tc->connection, data,
1357                                                  offset + n_bytes,
1358                                                  len_to_deq);
1359           ASSERT (n_peeked == len_to_deq);
1360           n_bytes += n_peeked;
1361           chain_b->current_length = n_peeked;
1362           chain_b->next_buffer = 0;
1363
1364           /* update previous buffer */
1365           prev_b->next_buffer = chain_bi;
1366           prev_b->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
1367
1368           max_deq_bytes -= n_peeked;
1369           b[0]->total_length_not_including_first_buffer += n_peeked;
1370         }
1371
1372       tcp_push_hdr_i (tc, *b, tc->snd_una + offset, /* compute opts */ 0,
1373                       /* burst */ 0, /* update_snd_nxt */ 0);
1374
1375       if (PREDICT_FALSE (n_bufs))
1376         {
1377           clib_warning ("not all buffers consumed");
1378           vlib_buffer_free (vm, wrk->tx_buffers, n_bufs);
1379         }
1380     }
1381
1382   ASSERT (n_bytes > 0);
1383   ASSERT (((*b)->current_data + (*b)->current_length) <= bytes_per_buffer);
1384
1385   return n_bytes;
1386 }
1387
1388 /**
1389  * Build a retransmit segment
1390  *
1391  * @return the number of bytes in the segment or 0 if there's nothing to
1392  *         retransmit
1393  */
1394 static u32
1395 tcp_prepare_retransmit_segment (tcp_worker_ctx_t * wrk,
1396                                 tcp_connection_t * tc, u32 offset,
1397                                 u32 max_deq_bytes, vlib_buffer_t ** b)
1398 {
1399   u32 start, available_bytes;
1400   int n_bytes = 0;
1401
1402   ASSERT (tc->state >= TCP_STATE_ESTABLISHED);
1403   ASSERT (max_deq_bytes != 0);
1404
1405   /*
1406    * Make sure we can retransmit something
1407    */
1408   available_bytes = transport_max_tx_dequeue (&tc->connection);
1409   ASSERT (available_bytes >= offset);
1410   available_bytes -= offset;
1411   if (!available_bytes)
1412     return 0;
1413
1414   max_deq_bytes = clib_min (tc->snd_mss, max_deq_bytes);
1415   max_deq_bytes = clib_min (available_bytes, max_deq_bytes);
1416
1417   /* Start is beyond snd_congestion */
1418   start = tc->snd_una + offset;
1419   if (seq_geq (start, tc->snd_congestion))
1420     goto done;
1421
1422   /* Don't overshoot snd_congestion */
1423   if (seq_gt (start + max_deq_bytes, tc->snd_congestion))
1424     {
1425       max_deq_bytes = tc->snd_congestion - start;
1426       if (max_deq_bytes == 0)
1427         goto done;
1428     }
1429
1430   n_bytes = tcp_prepare_segment (wrk, tc, offset, max_deq_bytes, b);
1431   if (!n_bytes)
1432     return 0;
1433
1434   if (tcp_in_fastrecovery (tc))
1435     tc->snd_rxt_bytes += n_bytes;
1436
1437 done:
1438   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_RTX, tc, offset, n_bytes);
1439   return n_bytes;
1440 }
1441
1442 /**
1443  * Reset congestion control, switch cwnd to loss window and try again.
1444  */
1445 static void
1446 tcp_rxt_timeout_cc (tcp_connection_t * tc)
1447 {
1448   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 6);
1449   tc->prev_ssthresh = tc->ssthresh;
1450   tc->prev_cwnd = tc->cwnd;
1451
1452   /* Cleanly recover cc (also clears up fast retransmit) */
1453   if (tcp_in_fastrecovery (tc))
1454     {
1455       /* TODO be less aggressive about this */
1456       scoreboard_clear (&tc->sack_sb);
1457       tcp_cc_fastrecovery_exit (tc);
1458     }
1459   else
1460     tc->rcv_dupacks = 0;
1461
1462   /* Start again from the beginning */
1463   tc->cc_algo->congestion (tc);
1464   tc->cwnd = tcp_loss_wnd (tc);
1465   tc->snd_congestion = tc->snd_nxt;
1466   tc->rtt_ts = 0;
1467   tc->cwnd_acc_bytes = 0;
1468   tcp_connection_tx_pacer_reset (tc, tc->cwnd, 2 * tc->snd_mss);
1469   tcp_recovery_on (tc);
1470 }
1471
1472 static inline void
1473 tcp_timer_retransmit_handler_i (u32 index, u8 is_syn)
1474 {
1475   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1476   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
1477   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1478   tcp_connection_t *tc;
1479   vlib_buffer_t *b = 0;
1480   u32 bi, n_bytes;
1481
1482   if (is_syn)
1483     {
1484       tc = tcp_half_open_connection_get (index);
1485       /* Note: the connection may have transitioned to ESTABLISHED... */
1486       if (PREDICT_FALSE (tc == 0 || tc->state != TCP_STATE_SYN_SENT))
1487         return;
1488       tc->timers[TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1489     }
1490   else
1491     {
1492       tc = tcp_connection_get (index, thread_index);
1493       /* Note: the connection may have been closed and pool_put */
1494       if (PREDICT_FALSE (tc == 0 || tc->state == TCP_STATE_SYN_SENT))
1495         return;
1496       tc->timers[TCP_TIMER_RETRANSMIT] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1497       /* Wait-close and retransmit could pop at the same time */
1498       if (tc->state == TCP_STATE_CLOSED)
1499         return;
1500     }
1501
1502   if (tc->state >= TCP_STATE_ESTABLISHED)
1503     {
1504       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 2);
1505
1506       /* Lost FIN, retransmit and return */
1507       if (tc->flags & TCP_CONN_FINSNT)
1508         {
1509           tcp_send_fin (tc);
1510           tc->rto_boff += 1;
1511           tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1512           return;
1513         }
1514
1515       /* Shouldn't be here. This condition is tricky because it has to take
1516        * into account boff > 0 due to persist timeout. */
1517       if ((tc->rto_boff == 0 && tc->snd_una == tc->snd_nxt)
1518           || (tc->rto_boff > 0 && seq_geq (tc->snd_una, tc->snd_congestion)
1519               && !tcp_flight_size (tc)))
1520         {
1521           ASSERT (!tcp_in_recovery (tc));
1522           tc->rto_boff = 0;
1523           return;
1524         }
1525
1526       /* We're not in recovery so make sure rto_boff is 0. Can be non 0 due
1527        * to persist timer timeout */
1528       if (!tcp_in_recovery (tc) && tc->rto_boff > 0)
1529         {
1530           tc->rto_boff = 0;
1531           tcp_update_rto (tc);
1532         }
1533
1534       /* Increment RTO backoff (also equal to number of retries) and go back
1535        * to first un-acked byte  */
1536       tc->rto_boff += 1;
1537
1538       /* First retransmit timeout */
1539       if (tc->rto_boff == 1)
1540         tcp_rxt_timeout_cc (tc);
1541       else
1542         scoreboard_clear (&tc->sack_sb);
1543
1544       /* If we've sent beyond snd_congestion, update it */
1545       tc->snd_congestion = seq_max (tc->snd_nxt, tc->snd_congestion);
1546
1547       tc->snd_nxt = tc->snd_una;
1548       tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1549
1550       /* Send one segment. Note that n_bytes may be zero due to buffer
1551        * shortfall */
1552       n_bytes = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, 0, tc->snd_mss, &b);
1553       if (!n_bytes)
1554         {
1555           tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT, 1);
1556           return;
1557         }
1558
1559       bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1560
1561       /* For first retransmit, record timestamp (Eifel detection RFC3522) */
1562       if (tc->rto_boff == 1)
1563         tc->snd_rxt_ts = tcp_time_now_w_thread (tc->c_thread_index);
1564
1565       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1566       tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
1567     }
1568   /* Retransmit for SYN */
1569   else if (tc->state == TCP_STATE_SYN_SENT)
1570     {
1571       /* Half-open connection actually moved to established but we were
1572        * waiting for syn retransmit to pop to call cleanup from the right
1573        * thread. */
1574       if (tc->flags & TCP_CONN_HALF_OPEN_DONE)
1575         {
1576           if (tcp_half_open_connection_cleanup (tc))
1577             TCP_DBG ("could not remove half-open connection");
1578           return;
1579         }
1580
1581       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 2);
1582
1583       /* Try without increasing RTO a number of times. If this fails,
1584        * start growing RTO exponentially */
1585       tc->rto_boff += 1;
1586       if (tc->rto_boff > TCP_RTO_SYN_RETRIES)
1587         tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1588
1589       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN,
1590                         tc->rto * TCP_TO_TIMER_TICK);
1591
1592       if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1593         {
1594           tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN, 1);
1595           return;
1596         }
1597
1598       b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1599       tcp_init_buffer (vm, b);
1600       tcp_make_syn (tc, b);
1601
1602       tc->rtt_ts = 0;
1603       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYN_RXT, tc, 0);
1604
1605       /* This goes straight to ipx_lookup. Retransmit timer set already */
1606       tcp_push_ip_hdr (wrk, tc, b);
1607       tcp_enqueue_to_ip_lookup (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4, tc->c_fib_index);
1608     }
1609   /* Retransmit SYN-ACK */
1610   else if (tc->state == TCP_STATE_SYN_RCVD)
1611     {
1612       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 2);
1613
1614       tc->rto_boff += 1;
1615       if (tc->rto_boff > TCP_RTO_SYN_RETRIES)
1616         tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1617       tc->rtt_ts = 0;
1618
1619       tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
1620
1621       if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1622         {
1623           tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT, 1);
1624           return;
1625         }
1626
1627       b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1628       tcp_init_buffer (vm, b);
1629       tcp_make_synack (tc, b);
1630       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYN_RXT, tc, 1);
1631
1632       /* Retransmit timer already updated, just enqueue to output */
1633       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1634     }
1635   else
1636     {
1637       ASSERT (tc->state == TCP_STATE_CLOSED);
1638       return;
1639     }
1640 }
1641
1642 void
1643 tcp_timer_retransmit_handler (u32 index)
1644 {
1645   tcp_timer_retransmit_handler_i (index, 0);
1646 }
1647
1648 void
1649 tcp_timer_retransmit_syn_handler (u32 index)
1650 {
1651   tcp_timer_retransmit_handler_i (index, 1);
1652 }
1653
1654 /**
1655  * Got 0 snd_wnd from peer, try to do something about it.
1656  *
1657  */
1658 void
1659 tcp_timer_persist_handler (u32 index)
1660 {
1661   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1662   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
1663   u32 bi, max_snd_bytes, available_bytes, offset;
1664   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
1665   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1666   tcp_connection_t *tc;
1667   vlib_buffer_t *b;
1668   int n_bytes = 0;
1669   u8 *data;
1670
1671   tc = tcp_connection_get_if_valid (index, thread_index);
1672   if (!tc)
1673     return;
1674
1675   /* Make sure timer handle is set to invalid */
1676   tc->timers[TCP_TIMER_PERSIST] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1677
1678   /* Problem already solved or worse */
1679   if (tc->state == TCP_STATE_CLOSED || tc->snd_wnd > tc->snd_mss
1680       || (tc->flags & TCP_CONN_FINSNT))
1681     return;
1682
1683   available_bytes = transport_max_tx_dequeue (&tc->connection);
1684   offset = tc->snd_nxt - tc->snd_una;
1685
1686   /* Reprogram persist if no new bytes available to send. We may have data
1687    * next time */
1688   if (!available_bytes)
1689     {
1690       tcp_persist_timer_set (tc);
1691       return;
1692     }
1693
1694   if (available_bytes <= offset)
1695     {
1696       ASSERT (tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT));
1697       return;
1698     }
1699
1700   /* Increment RTO backoff */
1701   tc->rto_boff += 1;
1702   tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1703
1704   /*
1705    * Try to force the first unsent segment (or buffer)
1706    */
1707   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1708     {
1709       tcp_persist_timer_set (tc);
1710       return;
1711     }
1712   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1713   data = tcp_init_buffer (vm, b);
1714
1715   tcp_validate_txf_size (tc, offset);
1716   tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
1717   max_snd_bytes = clib_min (tc->snd_mss,
1718                             tm->bytes_per_buffer - TRANSPORT_MAX_HDRS_LEN);
1719   n_bytes = session_tx_fifo_peek_bytes (&tc->connection, data, offset,
1720                                         max_snd_bytes);
1721   b->current_length = n_bytes;
1722   ASSERT (n_bytes != 0 && (tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT)
1723                            || tc->snd_nxt == tc->snd_una_max
1724                            || tc->rto_boff > 1));
1725
1726   tcp_push_hdr_i (tc, b, tc->snd_nxt, /* compute opts */ 0,
1727                   /* burst */ 0, /* update_snd_nxt */ 1);
1728   tc->snd_una_max = seq_max (tc->snd_nxt, tc->snd_una_max);
1729   tcp_validate_txf_size (tc, tc->snd_una_max - tc->snd_una);
1730   tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1731
1732   /* Just sent new data, enable retransmit */
1733   tcp_retransmit_timer_update (tc);
1734 }
1735
1736 /**
1737  * Retransmit first unacked segment
1738  */
1739 int
1740 tcp_retransmit_first_unacked (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc)
1741 {
1742   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1743   vlib_buffer_t *b;
1744   u32 bi, n_bytes;
1745
1746   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 1);
1747
1748   n_bytes = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, 0, tc->snd_mss, &b);
1749   if (!n_bytes)
1750     return -1;
1751
1752   bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1753   tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1754
1755   return 0;
1756 }
1757
1758 static int
1759 tcp_fast_retransmit_unsent (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
1760                             u32 burst_size)
1761 {
1762   u32 offset, n_segs = 0, n_written, bi;
1763   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1764   vlib_buffer_t *b = 0;
1765
1766   offset = tc->snd_nxt - tc->snd_una;
1767   while (n_segs < burst_size)
1768     {
1769       n_written = tcp_prepare_segment (wrk, tc, offset, tc->snd_mss, &b);
1770       if (!n_written)
1771         goto done;
1772
1773       bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1774       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1775       offset += n_written;
1776       n_segs += 1;
1777
1778       tc->snd_nxt += n_written;
1779       tc->snd_una_max = seq_max (tc->snd_nxt, tc->snd_una_max);
1780     }
1781
1782 done:
1783   return n_segs;
1784 }
1785
1786 #define scoreboard_rescue_rxt_valid(_sb, _tc)                   \
1787     (seq_geq (_sb->rescue_rxt, _tc->snd_una)                    \
1788         && seq_leq (_sb->rescue_rxt, _tc->snd_congestion))
1789
1790 /**
1791  * Do fast retransmit with SACKs
1792  */
1793 int
1794 tcp_fast_retransmit_sack (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
1795                           u32 burst_size)
1796 {
1797   u32 n_written = 0, offset, max_bytes, n_segs = 0, n_segs_now;
1798   sack_scoreboard_hole_t *hole;
1799   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1800   vlib_buffer_t *b = 0;
1801   sack_scoreboard_t *sb;
1802   u32 bi, max_deq;
1803   int snd_space;
1804   u8 snd_limited = 0, can_rescue = 0;
1805
1806   ASSERT (tcp_in_fastrecovery (tc));
1807
1808   snd_space = tcp_available_cc_snd_space (tc);
1809   if (snd_space < tc->snd_mss)
1810     {
1811       tcp_program_fastretransmit (wrk, tc);
1812       return 0;
1813     }
1814
1815   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 0);
1816   sb = &tc->sack_sb;
1817   hole = scoreboard_get_hole (sb, sb->cur_rxt_hole);
1818
1819   max_deq = transport_max_tx_dequeue (&tc->connection);
1820   max_deq -= tc->snd_nxt - tc->snd_una;
1821
1822   while (snd_space > 0 && n_segs < burst_size)
1823     {
1824       hole = scoreboard_next_rxt_hole (sb, hole, max_deq, &can_rescue,
1825                                        &snd_limited);
1826       if (!hole)
1827         {
1828           if (max_deq)
1829             {
1830               snd_space = clib_min (max_deq, snd_space);
1831               burst_size = clib_min (burst_size - n_segs,
1832                                      snd_space / tc->snd_mss);
1833               n_segs_now = tcp_fast_retransmit_unsent (wrk, tc, burst_size);
1834               if (max_deq > n_segs_now * tc->snd_mss)
1835                 tcp_program_fastretransmit (wrk, tc);
1836               n_segs += n_segs_now;
1837               goto done;
1838             }
1839
1840           if (!can_rescue || scoreboard_rescue_rxt_valid (sb, tc))
1841             break;
1842
1843           /* If rescue rxt undefined or less than snd_una then one segment of
1844            * up to SMSS octets that MUST include the highest outstanding
1845            * unSACKed sequence number SHOULD be returned, and RescueRxt set to
1846            * RecoveryPoint. HighRxt MUST NOT be updated.
1847            */
1848           max_bytes = clib_min (tc->snd_mss,
1849                                 tc->snd_congestion - tc->snd_una);
1850           max_bytes = clib_min (max_bytes, snd_space);
1851           offset = tc->snd_congestion - tc->snd_una - max_bytes;
1852           sb->rescue_rxt = tc->snd_congestion;
1853           n_written = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, offset,
1854                                                       max_bytes, &b);
1855           if (!n_written)
1856             goto done;
1857
1858           bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1859           tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1860           n_segs += 1;
1861           break;
1862         }
1863
1864       max_bytes = clib_min (hole->end - sb->high_rxt, snd_space);
1865       max_bytes = snd_limited ? clib_min (max_bytes, tc->snd_mss) : max_bytes;
1866       if (max_bytes == 0)
1867         break;
1868
1869       offset = sb->high_rxt - tc->snd_una;
1870       n_written = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, offset, max_bytes,
1871                                                   &b);
1872       ASSERT (n_written <= snd_space);
1873
1874       /* Nothing left to retransmit */
1875       if (n_written == 0)
1876         break;
1877
1878       bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1879       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1880
1881       sb->high_rxt += n_written;
1882       snd_space -= n_written;
1883       n_segs += 1;
1884     }
1885
1886   if (hole)
1887     tcp_program_fastretransmit (wrk, tc);
1888
1889 done:
1890   return n_segs;
1891 }
1892
1893 /**
1894  * Fast retransmit without SACK info
1895  */
1896 int
1897 tcp_fast_retransmit_no_sack (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
1898                              u32 burst_size)
1899 {
1900   u32 n_written = 0, offset = 0, bi, max_deq, n_segs_now;
1901   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1902   int snd_space, n_segs = 0;
1903   vlib_buffer_t *b;
1904
1905   ASSERT (tcp_in_fastrecovery (tc));
1906   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 0);
1907
1908   if (!tcp_fastrecovery_first (tc))
1909     goto send_unsent;
1910
1911   /* RFC 6582: [If a partial ack], retransmit the first unacknowledged
1912    * segment. */
1913   snd_space = tc->sack_sb.last_bytes_delivered;
1914   while (snd_space > 0 && n_segs < burst_size)
1915     {
1916       n_written = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, offset,
1917                                                   tc->snd_mss, &b);
1918
1919       /* Nothing left to retransmit */
1920       if (n_written == 0)
1921         break;
1922
1923       bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1924       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1925       snd_space -= n_written;
1926       offset += n_written;
1927       n_segs += 1;
1928     }
1929
1930   if (n_segs == burst_size)
1931     goto done;
1932
1933 send_unsent:
1934
1935   /* RFC 6582: Send a new segment if permitted by the new value of cwnd. */
1936   snd_space = tcp_available_cc_snd_space (tc);
1937   if (snd_space < tc->snd_mss || tc->snd_mss == 0)
1938     goto done;
1939
1940   max_deq = transport_max_tx_dequeue (&tc->connection);
1941   max_deq -= tc->snd_nxt - tc->snd_una;
1942   if (max_deq)
1943     {
1944       snd_space = clib_min (max_deq, snd_space);
1945       burst_size = clib_min (burst_size - n_segs, snd_space / tc->snd_mss);
1946       n_segs_now = tcp_fast_retransmit_unsent (wrk, tc, burst_size);
1947       if (max_deq > n_segs_now * tc->snd_mss)
1948         tcp_program_fastretransmit (wrk, tc);
1949       n_segs += n_segs_now;
1950     }
1951
1952 done:
1953   tcp_fastrecovery_first_off (tc);
1954   return n_segs;
1955 }
1956
1957 /**
1958  * Do fast retransmit
1959  */
1960 int
1961 tcp_fast_retransmit (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
1962                      u32 burst_size)
1963 {
1964   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
1965     return tcp_fast_retransmit_sack (wrk, tc, burst_size);
1966   else
1967     return tcp_fast_retransmit_no_sack (wrk, tc, burst_size);
1968 }
1969 #endif /* CLIB_MARCH_VARIANT */
1970
1971 static void
1972 tcp_output_handle_link_local (tcp_connection_t * tc0, vlib_buffer_t * b0,
1973                               u16 * next0, u32 * error0)
1974 {
1975   ip_adjacency_t *adj;
1976   adj_index_t ai;
1977
1978   /* Not thread safe but as long as the connection exists the adj should
1979    * not be removed */
1980   ai = adj_nbr_find (FIB_PROTOCOL_IP6, VNET_LINK_IP6, &tc0->c_rmt_ip,
1981                      tc0->sw_if_index);
1982   if (ai == ADJ_INDEX_INVALID)
1983     {
1984       vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
1985       *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_DROP;
1986       *error0 = TCP_ERROR_LINK_LOCAL_RW;
1987       return;
1988     }
1989
1990   adj = adj_get (ai);
1991   if (PREDICT_TRUE (adj->lookup_next_index == IP_LOOKUP_NEXT_REWRITE))
1992     *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_REWRITE;
1993   else if (adj->lookup_next_index == IP_LOOKUP_NEXT_ARP)
1994     *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_ARP;
1995   else
1996     {
1997       *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_DROP;
1998       *error0 = TCP_ERROR_LINK_LOCAL_RW;
1999     }
2000   vnet_buffer (b0)->ip.adj_index[VLIB_TX] = ai;
2001 }
2002
2003 static void
2004 tcp46_output_trace_frame (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2005                           u32 * to_next, u32 n_bufs)
2006 {
2007   u32 n_trace = vlib_get_trace_count (vm, node);
2008   tcp_connection_t *tc;
2009   tcp_tx_trace_t *t;
2010   vlib_buffer_t *b;
2011   tcp_header_t *th;
2012   int i;
2013
2014   for (i = 0; i < clib_min (n_trace, n_bufs); i++)
2015     {
2016       b = vlib_get_buffer (vm, to_next[i]);
2017       th = vlib_buffer_get_current (b);
2018       tc = tcp_connection_get (vnet_buffer (b)->tcp.connection_index,
2019                                vm->thread_index);
2020       t = vlib_add_trace (vm, node, b, sizeof (*t));
2021       clib_memcpy_fast (&t->tcp_header, th, sizeof (t->tcp_header));
2022       clib_memcpy_fast (&t->tcp_connection, tc, sizeof (t->tcp_connection));
2023     }
2024 }
2025
2026 always_inline void
2027 tcp_output_push_ip (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b0,
2028                     tcp_connection_t * tc0, u8 is_ip4)
2029 {
2030   tcp_header_t *th0 = 0;
2031
2032   th0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2033   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_OUTPUT, tc0, th0->flags, b0->current_length);
2034   if (is_ip4)
2035     {
2036       vlib_buffer_push_ip4 (vm, b0, &tc0->c_lcl_ip4, &tc0->c_rmt_ip4,
2037                             IP_PROTOCOL_TCP, 1);
2038       b0->flags |= VNET_BUFFER_F_OFFLOAD_TCP_CKSUM;
2039       vnet_buffer (b0)->l4_hdr_offset = (u8 *) th0 - b0->data;
2040       th0->checksum = 0;
2041     }
2042   else
2043     {
2044       ip6_header_t *ih0;
2045       ih0 = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b0, &tc0->c_lcl_ip6,
2046                                   &tc0->c_rmt_ip6, IP_PROTOCOL_TCP);
2047       b0->flags |= VNET_BUFFER_F_OFFLOAD_TCP_CKSUM;
2048       vnet_buffer (b0)->l3_hdr_offset = (u8 *) ih0 - b0->data;
2049       vnet_buffer (b0)->l4_hdr_offset = (u8 *) th0 - b0->data;
2050       th0->checksum = 0;
2051     }
2052 }
2053
2054 always_inline void
2055 tcp_output_handle_packet (tcp_connection_t * tc0, vlib_buffer_t * b0,
2056                           u32 * error0, u16 * next0, u8 is_ip4)
2057 {
2058
2059   if (PREDICT_FALSE (tc0->state == TCP_STATE_CLOSED))
2060     {
2061       *error0 = TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION;
2062       *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_DROP;
2063       return;
2064     }
2065
2066   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = tc0->c_fib_index;
2067   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = 0;
2068
2069   if (!is_ip4)
2070     {
2071       if (PREDICT_FALSE (ip6_address_is_link_local_unicast (&tc0->c_rmt_ip6)))
2072         tcp_output_handle_link_local (tc0, b0, next0, error0);
2073     }
2074
2075   if (!TCP_ALWAYS_ACK)
2076     tcp_timer_reset (tc0, TCP_TIMER_DELACK);
2077 }
2078
2079 always_inline uword
2080 tcp46_output_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2081                      vlib_frame_t * frame, int is_ip4)
2082 {
2083   u32 n_left_from, *from, thread_index = vm->thread_index;
2084   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b;
2085   u16 nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *next;
2086
2087   from = vlib_frame_vector_args (frame);
2088   n_left_from = frame->n_vectors;
2089   tcp_set_time_now (tcp_get_worker (thread_index));
2090
2091   if (PREDICT_FALSE (node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE))
2092     tcp46_output_trace_frame (vm, node, from, n_left_from);
2093
2094   vlib_get_buffers (vm, from, bufs, n_left_from);
2095   b = bufs;
2096   next = nexts;
2097
2098   while (n_left_from >= 4)
2099     {
2100       u32 error0 = TCP_ERROR_PKTS_SENT, error1 = TCP_ERROR_PKTS_SENT;
2101       tcp_connection_t *tc0, *tc1;
2102
2103       {
2104         vlib_prefetch_buffer_header (b[2], STORE);
2105         CLIB_PREFETCH (b[2]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
2106
2107         vlib_prefetch_buffer_header (b[3], STORE);
2108         CLIB_PREFETCH (b[3]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
2109       }
2110
2111       next[0] = next[1] = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_LOOKUP;
2112
2113       tc0 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b[0])->tcp.connection_index,
2114                                 thread_index);
2115       tc1 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b[1])->tcp.connection_index,
2116                                 thread_index);
2117
2118       tcp_output_push_ip (vm, b[0], tc0, is_ip4);
2119       tcp_output_push_ip (vm, b[1], tc1, is_ip4);
2120
2121       tcp_output_handle_packet (tc0, b[0], &error0, &next[0], is_ip4);
2122       tcp_output_handle_packet (tc1, b[1], &error1, &next[1], is_ip4);
2123
2124       b += 2;
2125       next += 2;
2126       n_left_from -= 2;
2127     }
2128   while (n_left_from > 0)
2129     {
2130       u32 error0 = TCP_ERROR_PKTS_SENT;
2131       tcp_connection_t *tc0;
2132
2133       if (n_left_from > 1)
2134         {
2135           vlib_prefetch_buffer_header (b[1], STORE);
2136           CLIB_PREFETCH (b[1]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
2137         }
2138
2139       next[0] = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_LOOKUP;
2140       tc0 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b[0])->tcp.connection_index,
2141                                 thread_index);
2142
2143       tcp_output_push_ip (vm, b[0], tc0, is_ip4);
2144       tcp_output_handle_packet (tc0, b[0], &error0, &next[0], is_ip4);
2145
2146       b += 1;
2147       next += 1;
2148       n_left_from -= 1;
2149     }
2150
2151   vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, from, nexts, frame->n_vectors);
2152   return frame->n_vectors;
2153 }
2154
2155 VLIB_NODE_FN (tcp4_output_node) (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2156                                  vlib_frame_t * from_frame)
2157 {
2158   return tcp46_output_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip4 */ );
2159 }
2160
2161 VLIB_NODE_FN (tcp6_output_node) (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2162                                  vlib_frame_t * from_frame)
2163 {
2164   return tcp46_output_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip4 */ );
2165 }
2166
2167 /* *INDENT-OFF* */
2168 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_output_node) =
2169 {
2170   .name = "tcp4-output",
2171   /* Takes a vector of packets. */
2172   .vector_size = sizeof (u32),
2173   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2174   .protocol_hint = VLIB_NODE_PROTO_HINT_TCP,
2175   .error_strings = tcp_error_strings,
2176   .n_next_nodes = TCP_OUTPUT_N_NEXT,
2177   .next_nodes = {
2178 #define _(s,n) [TCP_OUTPUT_NEXT_##s] = n,
2179     foreach_tcp4_output_next
2180 #undef _
2181   },
2182   .format_buffer = format_tcp_header,
2183   .format_trace = format_tcp_tx_trace,
2184 };
2185 /* *INDENT-ON* */
2186
2187 /* *INDENT-OFF* */
2188 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_output_node) =
2189 {
2190   .name = "tcp6-output",
2191     /* Takes a vector of packets. */
2192   .vector_size = sizeof (u32),
2193   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2194   .protocol_hint = VLIB_NODE_PROTO_HINT_TCP,
2195   .error_strings = tcp_error_strings,
2196   .n_next_nodes = TCP_OUTPUT_N_NEXT,
2197   .next_nodes = {
2198 #define _(s,n) [TCP_OUTPUT_NEXT_##s] = n,
2199     foreach_tcp6_output_next
2200 #undef _
2201   },
2202   .format_buffer = format_tcp_header,
2203   .format_trace = format_tcp_tx_trace,
2204 };
2205 /* *INDENT-ON* */
2206
2207 typedef enum _tcp_reset_next
2208 {
2209   TCP_RESET_NEXT_DROP,
2210   TCP_RESET_NEXT_IP_LOOKUP,
2211   TCP_RESET_N_NEXT
2212 } tcp_reset_next_t;
2213
2214 #define foreach_tcp4_reset_next         \
2215   _(DROP, "error-drop")                 \
2216   _(IP_LOOKUP, "ip4-lookup")
2217
2218 #define foreach_tcp6_reset_next         \
2219   _(DROP, "error-drop")                 \
2220   _(IP_LOOKUP, "ip6-lookup")
2221
2222 static uword
2223 tcp46_send_reset_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2224                          vlib_frame_t * from_frame, u8 is_ip4)
2225 {
2226   u32 n_left_from, next_index, *from, *to_next;
2227   u32 my_thread_index = vm->thread_index;
2228
2229   from = vlib_frame_vector_args (from_frame);
2230   n_left_from = from_frame->n_vectors;
2231
2232   next_index = node->cached_next_index;
2233
2234   while (n_left_from > 0)
2235     {
2236       u32 n_left_to_next;
2237
2238       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
2239
2240       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
2241         {
2242           u32 bi0;
2243           vlib_buffer_t *b0;
2244           tcp_tx_trace_t *t0;
2245           tcp_header_t *th0;
2246           u32 error0 = TCP_ERROR_RST_SENT, next0 = TCP_RESET_NEXT_IP_LOOKUP;
2247
2248           bi0 = from[0];
2249           to_next[0] = bi0;
2250           from += 1;
2251           to_next += 1;
2252           n_left_from -= 1;
2253           n_left_to_next -= 1;
2254
2255           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2256
2257           if (tcp_make_reset_in_place (vm, b0, vnet_buffer (b0)->tcp.flags,
2258                                        my_thread_index, is_ip4))
2259             {
2260               error0 = TCP_ERROR_LOOKUP_DROPS;
2261               next0 = TCP_RESET_NEXT_DROP;
2262               goto done;
2263             }
2264
2265           /* Prepare to send to IP lookup */
2266           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
2267           next0 = TCP_RESET_NEXT_IP_LOOKUP;
2268
2269         done:
2270           b0->error = node->errors[error0];
2271           b0->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
2272           if (PREDICT_FALSE (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
2273             {
2274               th0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2275               if (is_ip4)
2276                 th0 = ip4_next_header ((ip4_header_t *) th0);
2277               else
2278                 th0 = ip6_next_header ((ip6_header_t *) th0);
2279               t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
2280               clib_memcpy_fast (&t0->tcp_header, th0,
2281                                 sizeof (t0->tcp_header));
2282             }
2283
2284           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
2285                                            n_left_to_next, bi0, next0);
2286         }
2287       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
2288     }
2289   return from_frame->n_vectors;
2290 }
2291
2292 VLIB_NODE_FN (tcp4_reset_node) (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2293                                 vlib_frame_t * from_frame)
2294 {
2295   return tcp46_send_reset_inline (vm, node, from_frame, 1);
2296 }
2297
2298 VLIB_NODE_FN (tcp6_reset_node) (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2299                                 vlib_frame_t * from_frame)
2300 {
2301   return tcp46_send_reset_inline (vm, node, from_frame, 0);
2302 }
2303
2304 /* *INDENT-OFF* */
2305 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_reset_node) = {
2306   .name = "tcp4-reset",
2307   .vector_size = sizeof (u32),
2308   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2309   .error_strings = tcp_error_strings,
2310   .n_next_nodes = TCP_RESET_N_NEXT,
2311   .next_nodes = {
2312 #define _(s,n) [TCP_RESET_NEXT_##s] = n,
2313     foreach_tcp4_reset_next
2314 #undef _
2315   },
2316   .format_trace = format_tcp_tx_trace,
2317 };
2318 /* *INDENT-ON* */
2319
2320 /* *INDENT-OFF* */
2321 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_reset_node) = {
2322   .name = "tcp6-reset",
2323   .vector_size = sizeof (u32),
2324   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2325   .error_strings = tcp_error_strings,
2326   .n_next_nodes = TCP_RESET_N_NEXT,
2327   .next_nodes = {
2328 #define _(s,n) [TCP_RESET_NEXT_##s] = n,
2329     foreach_tcp6_reset_next
2330 #undef _
2331   },
2332   .format_trace = format_tcp_tx_trace,
2333 };
2334 /* *INDENT-ON* */
2335
2336 /*
2337  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
2338  *
2339  * Local Variables:
2340  * eval: (c-set-style "gnu")
2341  * End:
2342  */