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  * TCP's initial window
  80  */
  81 always_inline u32
  82 tcp_initial_wnd_unscaled (tcp_connection_t * tc)
  83 {
  84   /* RFC 6928 recommends the value lower. However at the time our connections
  85    * are initialized, fifos may not be allocated. Therefore, advertise the
  86    * smallest possible unscaled window size and update once fifos are
  87    * assigned to the session.
  88    */
  89   /*
  90      tcp_update_rcv_mss (tc);
  91      TCP_IW_N_SEGMENTS * tc->mss;
  92    */
  93   return tcp_cfg.min_rx_fifo;
  94 }
  95
  96 /**
  97  * Compute initial window and scale factor. As per RFC1323, window field in
  98  * SYN and SYN-ACK segments is never scaled.
  99  */
 100 u32
 101 tcp_initial_window_to_advertise (tcp_connection_t * tc)
 102 {
 103   /* Compute rcv wscale only if peer advertised support for it */
 104   if (tc->state != TCP_STATE_SYN_RCVD || tcp_opts_wscale (&tc->rcv_opts))
 105     tc->rcv_wscale = tcp_window_compute_scale (tcp_cfg.max_rx_fifo);
 106
 107   tc->rcv_wnd = tcp_initial_wnd_unscaled (tc);
 108
 109   return clib_min (tc->rcv_wnd, TCP_WND_MAX);
 110 }
 111
 112 static inline void
 113 tcp_update_rcv_wnd (tcp_connection_t * tc)
 114 {
 115   u32 available_space, wnd;
 116   i32 observed_wnd;
 117
 118   ASSERT (tc->rcv_opts.mss < transport_rx_fifo_size (&tc->connection));
 119
 120   /*
 121    * Figure out how much space we have available
 122    */
 123   available_space = transport_max_rx_enqueue (&tc->connection);
 124   if (PREDICT_FALSE (available_space < tc->rcv_opts.mss))
 125     {
 126       tc->rcv_wnd = 0;
 127       return;
 128     }
 129
 130   /*
 131    * Use the above and what we know about what we've previously advertised
 132    * to compute the new window
 133    */
 134   observed_wnd = (i32) tc->rcv_wnd - (tc->rcv_nxt - tc->rcv_las);
 135
 136   /* Bad. Thou shalt not shrink */
 137   if (PREDICT_FALSE ((i32) available_space < observed_wnd))
 138     {
 139       wnd = clib_max (observed_wnd, 0);
 140       TCP_EVT (TCP_EVT_RCV_WND_SHRUNK, tc, observed_wnd, available_space);
 141     }
 142   else
 143     {
 144       wnd = available_space;
 145     }
 146
 147   /* Make sure we have a multiple of rcv_wscale */
 148   if (wnd && tc->rcv_wscale)
 149     {
 150       wnd &= ~((1 << tc->rcv_wscale) - 1);
 151       if (wnd == 0)
 152         wnd = 1 << tc->rcv_wscale;
 153     }
 154
 155   tc->rcv_wnd = clib_min (wnd, TCP_WND_MAX << tc->rcv_wscale);
 156 }
 157
 158 /**
 159  * Compute and return window to advertise, scaled as per RFC1323
 160  */
 161 static inline u32
 162 tcp_window_to_advertise (tcp_connection_t * tc, tcp_state_t state)
 163 {
 164   if (state < TCP_STATE_ESTABLISHED)
 165     return tcp_initial_window_to_advertise (tc);
 166
 167   tcp_update_rcv_wnd (tc);
 168   return tc->rcv_wnd >> tc->rcv_wscale;
 169 }
 170
 171 /**
 172  * Write TCP options to segment.
 173  */
 174 static u32
 175 tcp_options_write (u8 * data, tcp_options_t * opts)
 176 {
 177   u32 opts_len = 0;
 178   u32 buf, seq_len = 4;
 179
 180   if (tcp_opts_mss (opts))
 181     {
 182       *data++ = TCP_OPTION_MSS;
 183       *data++ = TCP_OPTION_LEN_MSS;
 184       buf = clib_host_to_net_u16 (opts->mss);
 185       clib_memcpy_fast (data, &buf, sizeof (opts->mss));
 186       data += sizeof (opts->mss);
 187       opts_len += TCP_OPTION_LEN_MSS;
 188     }
 189
 190   if (tcp_opts_wscale (opts))
 191     {
 192       *data++ = TCP_OPTION_WINDOW_SCALE;
 193       *data++ = TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE;
 194       *data++ = opts->wscale;
 195       opts_len += TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE;
 196     }
 197
 198   if (tcp_opts_sack_permitted (opts))
 199     {
 200       *data++ = TCP_OPTION_SACK_PERMITTED;
 201       *data++ = TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED;
 202       opts_len += TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED;
 203     }
 204
 205   if (tcp_opts_tstamp (opts))
 206     {
 207       *data++ = TCP_OPTION_TIMESTAMP;
 208       *data++ = TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
 209       buf = clib_host_to_net_u32 (opts->tsval);
 210       clib_memcpy_fast (data, &buf, sizeof (opts->tsval));
 211       data += sizeof (opts->tsval);
 212       buf = clib_host_to_net_u32 (opts->tsecr);
 213       clib_memcpy_fast (data, &buf, sizeof (opts->tsecr));
 214       data += sizeof (opts->tsecr);
 215       opts_len += TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
 216     }
 217
 218   if (tcp_opts_sack (opts))
 219     {
 220       int i;
 221
 222       if (opts->n_sack_blocks != 0)
 223         {
 224           *data++ = TCP_OPTION_SACK_BLOCK;
 225           *data++ = 2 + opts->n_sack_blocks * TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK;
 226           for (i = 0; i < opts->n_sack_blocks; i++)
 227             {
 228               buf = clib_host_to_net_u32 (opts->sacks[i].start);
 229               clib_memcpy_fast (data, &buf, seq_len);
 230               data += seq_len;
 231               buf = clib_host_to_net_u32 (opts->sacks[i].end);
 232               clib_memcpy_fast (data, &buf, seq_len);
 233               data += seq_len;
 234             }
 235           opts_len += 2 + opts->n_sack_blocks * TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK;
 236         }
 237     }
 238
 239   /* Terminate TCP options */
 240   if (opts_len % 4)
 241     {
 242       *data++ = TCP_OPTION_EOL;
 243       opts_len += TCP_OPTION_LEN_EOL;
 244     }
 245
 246   /* Pad with zeroes to a u32 boundary */
 247   while (opts_len % 4)
 248     {
 249       *data++ = TCP_OPTION_NOOP;
 250       opts_len += TCP_OPTION_LEN_NOOP;
 251     }
 252   return opts_len;
 253 }
 254
 255 static int
 256 tcp_make_syn_options (tcp_connection_t * tc, tcp_options_t * opts)
 257 {
 258   u8 len = 0;
 259
 260   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_MSS;
 261   opts->mss = tc->mss;
 262   len += TCP_OPTION_LEN_MSS;
 263
 264   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_WSCALE;
 265   opts->wscale = tc->rcv_wscale;
 266   len += TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE;
 267
 268   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP;
 269   opts->tsval = tcp_time_now ();
 270   opts->tsecr = 0;
 271   len += TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
 272
 273   if (TCP_USE_SACKS)
 274     {
 275       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK_PERMITTED;
 276       len += TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED;
 277     }
 278
 279   /* Align to needed boundary */
 280   len += (TCP_OPTS_ALIGN - len % TCP_OPTS_ALIGN) % TCP_OPTS_ALIGN;
 281   return len;
 282 }
 283
 284 static int
 285 tcp_make_synack_options (tcp_connection_t * tc, tcp_options_t * opts)
 286 {
 287   u8 len = 0;
 288
 289   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_MSS;
 290   opts->mss = tc->mss;
 291   len += TCP_OPTION_LEN_MSS;
 292
 293   if (tcp_opts_wscale (&tc->rcv_opts))
 294     {
 295       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_WSCALE;
 296       opts->wscale = tc->rcv_wscale;
 297       len += TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE;
 298     }
 299
 300   if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts))
 301     {
 302       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP;
 303       opts->tsval = tcp_time_now ();
 304       opts->tsecr = tc->tsval_recent;
 305       len += TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
 306     }
 307
 308   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
 309     {
 310       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK_PERMITTED;
 311       len += TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED;
 312     }
 313
 314   /* Align to needed boundary */
 315   len += (TCP_OPTS_ALIGN - len % TCP_OPTS_ALIGN) % TCP_OPTS_ALIGN;
 316   return len;
 317 }
 318
 319 static int
 320 tcp_make_established_options (tcp_connection_t * tc, tcp_options_t * opts)
 321 {
 322   u8 len = 0;
 323
 324   opts->flags = 0;
 325
 326   if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts))
 327     {
 328       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP;
 329       opts->tsval = tcp_tstamp (tc);
 330       opts->tsecr = tc->tsval_recent;
 331       len += TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
 332     }
 333   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
 334     {
 335       if (vec_len (tc->snd_sacks))
 336         {
 337           opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK;
 338           if (tc->snd_sack_pos >= vec_len (tc->snd_sacks))
 339             tc->snd_sack_pos = 0;
 340           opts->sacks = &tc->snd_sacks[tc->snd_sack_pos];
 341           opts->n_sack_blocks = vec_len (tc->snd_sacks) - tc->snd_sack_pos;
 342           opts->n_sack_blocks = clib_min (opts->n_sack_blocks,
 343                                           TCP_OPTS_MAX_SACK_BLOCKS);
 344           tc->snd_sack_pos += opts->n_sack_blocks;
 345           len += 2 + TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK * opts->n_sack_blocks;
 346         }
 347     }
 348
 349   /* Align to needed boundary */
 350   len += (TCP_OPTS_ALIGN - len % TCP_OPTS_ALIGN) % TCP_OPTS_ALIGN;
 351   return len;
 352 }
 353
 354 always_inline int
 355 tcp_make_options (tcp_connection_t * tc, tcp_options_t * opts,
 356                   tcp_state_t state)
 357 {
 358   switch (state)
 359     {
 360     case TCP_STATE_ESTABLISHED:
 361     case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
 362     case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
 363     case TCP_STATE_LAST_ACK:
 364     case TCP_STATE_CLOSING:
 365     case TCP_STATE_FIN_WAIT_2:
 366     case TCP_STATE_TIME_WAIT:
 367     case TCP_STATE_CLOSED:
 368       return tcp_make_established_options (tc, opts);
 369     case TCP_STATE_SYN_RCVD:
 370       return tcp_make_synack_options (tc, opts);
 371     case TCP_STATE_SYN_SENT:
 372       return tcp_make_syn_options (tc, opts);
 373     default:
 374       clib_warning ("State not handled! %d", state);
 375       return 0;
 376     }
 377 }
 378
 379 /**
 380  * Update burst send vars
 381  *
 382  * - Updates snd_mss to reflect the effective segment size that we can send
 383  * by taking into account all TCP options, including SACKs.
 384  * - Cache 'on the wire' options for reuse
 385  * - Updates receive window which can be reused for a burst.
 386  *
 387  * This should *only* be called when doing bursts
 388  */
 389 void
 390 tcp_update_burst_snd_vars (tcp_connection_t * tc)
 391 {
 392   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
 393
 394   /* Compute options to be used for connection. These may be reused when
 395    * sending data or to compute the effective mss (snd_mss) */
 396   tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts,
 397                                        TCP_STATE_ESTABLISHED);
 398
 399   /* XXX check if MTU has been updated */
 400   tc->snd_mss = clib_min (tc->mss, tc->rcv_opts.mss) - tc->snd_opts_len;
 401   ASSERT (tc->snd_mss > 0);
 402
 403   tcp_options_write (tm->wrk_ctx[tc->c_thread_index].cached_opts,
 404                      &tc->snd_opts);
 405
 406   tcp_update_rcv_wnd (tc);
 407
 408   if (tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_RATE_SAMPLE)
 409     tc->flags |= TCP_CONN_TRACK_BURST;
 410
 411   if (tc->snd_una == tc->snd_nxt)
 412     {
 413       tcp_cc_event (tc, TCP_CC_EVT_START_TX);
 414       tcp_connection_tx_pacer_reset (tc, tc->cwnd, TRANSPORT_PACER_MIN_MSS);
 415     }
 416 }
 417
 418 #endif /* CLIB_MARCH_VARIANT */
 419
 420 static void *
 421 tcp_reuse_buffer (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b)
 422 {
 423   if (b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT)
 424     vlib_buffer_free_one (vm, b->next_buffer);
 425   /* Zero all flags but free list index and trace flag */
 426   b->flags &= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT - 1;
 427   b->current_data = 0;
 428   b->current_length = 0;
 429   b->total_length_not_including_first_buffer = 0;
 430   vnet_buffer (b)->tcp.flags = 0;
 431
 432   /* Leave enough space for headers */
 433   return vlib_buffer_make_headroom (b, TRANSPORT_MAX_HDRS_LEN);
 434 }
 435
 436 #ifndef CLIB_MARCH_VARIANT
 437 static void *
 438 tcp_init_buffer (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b)
 439 {
 440   ASSERT ((b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT) == 0);
 441   b->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
 442   b->total_length_not_including_first_buffer = 0;
 443   b->current_data = 0;
 444   vnet_buffer (b)->tcp.flags = 0;
 445   VLIB_BUFFER_TRACE_TRAJECTORY_INIT (b);
 446   /* Leave enough space for headers */
 447   return vlib_buffer_make_headroom (b, TRANSPORT_MAX_HDRS_LEN);
 448 }
 449
 450
 451 /* Compute TCP checksum in software when offloading is disabled for a connection */
 452 u16
 453 ip6_tcp_compute_checksum_custom (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * p0,
 454                                  ip46_address_t * src, ip46_address_t * dst)
 455 {
 456   ip_csum_t sum0;
 457   u16 payload_length_host_byte_order;
 458   u32 i;
 459
 460   /* Initialize checksum with ip header. */
 461   sum0 = clib_host_to_net_u16 (vlib_buffer_length_in_chain (vm, p0)) +
 462     clib_host_to_net_u16 (IP_PROTOCOL_TCP);
 463   payload_length_host_byte_order = vlib_buffer_length_in_chain (vm, p0);
 464
 465   for (i = 0; i < ARRAY_LEN (src->ip6.as_uword); i++)
 466     {
 467       sum0 = ip_csum_with_carry
 468         (sum0, clib_mem_unaligned (&src->ip6.as_uword[i], uword));
 469       sum0 = ip_csum_with_carry
 470         (sum0, clib_mem_unaligned (&dst->ip6.as_uword[i], uword));
 471     }
 472
 473   return ip_calculate_l4_checksum (vm, p0, sum0,
 474                                    payload_length_host_byte_order, NULL, 0,
 475                                    NULL);
 476 }
 477
 478 u16
 479 ip4_tcp_compute_checksum_custom (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * p0,
 480                                  ip46_address_t * src, ip46_address_t * dst)
 481 {
 482   ip_csum_t sum0;
 483   u32 payload_length_host_byte_order;
 484
 485   payload_length_host_byte_order = vlib_buffer_length_in_chain (vm, p0);
 486   sum0 =
 487     clib_host_to_net_u32 (payload_length_host_byte_order +
 488                           (IP_PROTOCOL_TCP << 16));
 489
 490   sum0 = ip_csum_with_carry (sum0, clib_mem_unaligned (&src->ip4, u32));
 491   sum0 = ip_csum_with_carry (sum0, clib_mem_unaligned (&dst->ip4, u32));
 492
 493   return ip_calculate_l4_checksum (vm, p0, sum0,
 494                                    payload_length_host_byte_order, NULL, 0,
 495                                    NULL);
 496 }
 497
 498 static inline u16
 499 tcp_compute_checksum (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
 500 {
 501   u16 checksum = 0;
 502   if (PREDICT_FALSE (tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_NO_CSUM_OFFLOAD))
 503     {
 504       tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
 505       vlib_main_t *vm = wrk->vm;
 506
 507       if (tc->c_is_ip4)
 508         checksum = ip4_tcp_compute_checksum_custom
 509           (vm, b, &tc->c_lcl_ip, &tc->c_rmt_ip);
 510       else
 511         checksum = ip6_tcp_compute_checksum_custom
 512           (vm, b, &tc->c_lcl_ip, &tc->c_rmt_ip);
 513     }
 514   else
 515     {
 516       b->flags |= VNET_BUFFER_F_OFFLOAD_TCP_CKSUM;
 517     }
 518   return checksum;
 519 }
 520
 521 /**
 522  * Prepare ACK
 523  */
 524 static inline void
 525 tcp_make_ack_i (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b, tcp_state_t state,
 526                 u8 flags)
 527 {
 528   tcp_options_t _snd_opts, *snd_opts = &_snd_opts;
 529   u8 tcp_opts_len, tcp_hdr_opts_len;
 530   tcp_header_t *th;
 531   u16 wnd;
 532
 533   wnd = tcp_window_to_advertise (tc, state);
 534
 535   /* Make and write options */
 536   tcp_opts_len = tcp_make_established_options (tc, snd_opts);
 537   tcp_hdr_opts_len = tcp_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
 538
 539   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, tc->snd_nxt,
 540                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len, flags, wnd);
 541
 542   tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), snd_opts);
 543
 544   th->checksum = tcp_compute_checksum (tc, b);
 545
 546   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
 547
 548   if (wnd == 0)
 549     tcp_zero_rwnd_sent_on (tc);
 550   else
 551     tcp_zero_rwnd_sent_off (tc);
 552 }
 553
 554 /**
 555  * Convert buffer to ACK
 556  */
 557 static inline void
 558 tcp_make_ack (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
 559 {
 560   tcp_make_ack_i (tc, b, TCP_STATE_ESTABLISHED, TCP_FLAG_ACK);
 561   TCP_EVT (TCP_EVT_ACK_SENT, tc);
 562   tc->rcv_las = tc->rcv_nxt;
 563 }
 564
 565 /**
 566  * Convert buffer to FIN-ACK
 567  */
 568 void
 569 tcp_make_fin (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
 570 {
 571   tcp_make_ack_i (tc, b, TCP_STATE_ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK);
 572 }
 573
 574 /**
 575  * Convert buffer to SYN
 576  */
 577 void
 578 tcp_make_syn (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
 579 {
 580   u8 tcp_hdr_opts_len, tcp_opts_len;
 581   tcp_header_t *th;
 582   u16 initial_wnd;
 583   tcp_options_t snd_opts;
 584
 585   initial_wnd = tcp_initial_window_to_advertise (tc);
 586
 587   /* Make and write options */
 588   clib_memset (&snd_opts, 0, sizeof (snd_opts));
 589   tcp_opts_len = tcp_make_syn_options (tc, &snd_opts);
 590   tcp_hdr_opts_len = tcp_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
 591
 592   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, tc->iss,
 593                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len, TCP_FLAG_SYN,
 594                              initial_wnd);
 595   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
 596   tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), &snd_opts);
 597   th->checksum = tcp_compute_checksum (tc, b);
 598 }
 599
 600 /**
 601  * Convert buffer to SYN-ACK
 602  */
 603 void
 604 tcp_make_synack (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
 605 {
 606   tcp_options_t _snd_opts, *snd_opts = &_snd_opts;
 607   u8 tcp_opts_len, tcp_hdr_opts_len;
 608   tcp_header_t *th;
 609   u16 initial_wnd;
 610
 611   clib_memset (snd_opts, 0, sizeof (*snd_opts));
 612   initial_wnd = tcp_initial_window_to_advertise (tc);
 613   tcp_opts_len = tcp_make_synack_options (tc, snd_opts);
 614   tcp_hdr_opts_len = tcp_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
 615
 616   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, tc->iss,
 617                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len,
 618                              TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK, initial_wnd);
 619   tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), snd_opts);
 620
 621   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
 622   th->checksum = tcp_compute_checksum (tc, b);
 623 }
 624
 625 always_inline void
 626 tcp_enqueue_to_ip_lookup_i (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
 627                             u8 is_ip4, u32 fib_index, u8 flush)
 628 {
 629   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
 630   u32 *to_next, next_index;
 631   vlib_frame_t *f;
 632
 633   b->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
 634   b->error = 0;
 635
 636   vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_TX] = fib_index;
 637   vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_RX] = 0;
 638
 639   /* Send to IP lookup */
 640   next_index = is_ip4 ? ip4_lookup_node.index : ip6_lookup_node.index;
 641   tcp_trajectory_add_start (b, 1);
 642
 643   f = wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4];
 644   if (!f)
 645     {
 646       f = vlib_get_frame_to_node (vm, next_index);
 647       ASSERT (f);
 648       wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4] = f;
 649     }
 650
 651   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
 652   to_next[f->n_vectors] = bi;
 653   f->n_vectors += 1;
 654   if (flush || f->n_vectors == VLIB_FRAME_SIZE)
 655     {
 656       vlib_put_frame_to_node (vm, next_index, f);
 657       wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4] = 0;
 658     }
 659 }
 660
 661 static void
 662 tcp_enqueue_to_ip_lookup_now (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b,
 663                               u32 bi, u8 is_ip4, u32 fib_index)
 664 {
 665   tcp_enqueue_to_ip_lookup_i (wrk, b, bi, is_ip4, fib_index, 1);
 666 }
 667
 668 static void
 669 tcp_enqueue_to_ip_lookup (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
 670                           u8 is_ip4, u32 fib_index)
 671 {
 672   tcp_enqueue_to_ip_lookup_i (wrk, b, bi, is_ip4, fib_index, 0);
 673   if (wrk->vm->thread_index == 0 && vlib_num_workers ())
 674     session_flush_frames_main_thread (wrk->vm);
 675 }
 676
 677 always_inline void
 678 tcp_enqueue_to_output_i (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
 679                          u8 is_ip4, u8 flush)
 680 {
 681   u32 *to_next, next_index;
 682   vlib_frame_t *f;
 683
 684   b->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
 685   b->error = 0;
 686
 687   /* Decide where to send the packet */
 688   next_index = is_ip4 ? tcp4_output_node.index : tcp6_output_node.index;
 689   tcp_trajectory_add_start (b, 2);
 690
 691   /* Get frame to v4/6 output node */
 692   f = wrk->tx_frames[!is_ip4];
 693   if (!f)
 694     {
 695       f = vlib_get_frame_to_node (wrk->vm, next_index);
 696       ASSERT (f);
 697       wrk->tx_frames[!is_ip4] = f;
 698     }
 699   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
 700   to_next[f->n_vectors] = bi;
 701   f->n_vectors += 1;
 702   if (flush || f->n_vectors == VLIB_FRAME_SIZE)
 703     {
 704       vlib_put_frame_to_node (wrk->vm, next_index, f);
 705       wrk->tx_frames[!is_ip4] = 0;
 706     }
 707 }
 708
 709 static void
 710 tcp_enqueue_to_output (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
 711                        u8 is_ip4)
 712 {
 713   tcp_enqueue_to_output_i (wrk, b, bi, is_ip4, 0);
 714 }
 715
 716 static void
 717 tcp_enqueue_to_output_now (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
 718                            u8 is_ip4)
 719 {
 720   tcp_enqueue_to_output_i (wrk, b, bi, is_ip4, 1);
 721 }
 722 #endif /* CLIB_MARCH_VARIANT */
 723
 724 static int
 725 tcp_make_reset_in_place (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b0,
 726                          tcp_state_t state, u8 thread_index, u8 is_ip4)
 727 {
 728   ip4_header_t *ih4;
 729   ip6_header_t *ih6;
 730   tcp_header_t *th0;
 731   ip4_address_t src_ip40, dst_ip40;
 732   ip6_address_t src_ip60, dst_ip60;
 733   u16 src_port, dst_port;
 734   u32 tmp;
 735   u32 seq, ack;
 736   u8 flags;
 737
 738   /* Find IP and TCP headers */
 739   th0 = tcp_buffer_hdr (b0);
 740
 741   /* Save src and dst ip */
 742   if (is_ip4)
 743     {
 744       ih4 = vlib_buffer_get_current (b0);
 745       ASSERT ((ih4->ip_version_and_header_length & 0xF0) == 0x40);
 746       src_ip40.as_u32 = ih4->src_address.as_u32;
 747       dst_ip40.as_u32 = ih4->dst_address.as_u32;
 748     }
 749   else
 750     {
 751       ih6 = vlib_buffer_get_current (b0);
 752       ASSERT ((ih6->ip_version_traffic_class_and_flow_label & 0xF0) == 0x60);
 753       clib_memcpy_fast (&src_ip60, &ih6->src_address, sizeof (ip6_address_t));
 754       clib_memcpy_fast (&dst_ip60, &ih6->dst_address, sizeof (ip6_address_t));
 755     }
 756
 757   src_port = th0->src_port;
 758   dst_port = th0->dst_port;
 759
 760   /* Try to determine what/why we're actually resetting */
 761   if (state == TCP_STATE_CLOSED)
 762     {
 763       if (!tcp_syn (th0))
 764         return -1;
 765
 766       tmp = clib_net_to_host_u32 (th0->seq_number);
 767
 768       /* Got a SYN for no listener. */
 769       flags = TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK;
 770       ack = clib_host_to_net_u32 (tmp + 1);
 771       seq = 0;
 772     }
 773   else
 774     {
 775       flags = TCP_FLAG_RST;
 776       seq = th0->ack_number;
 777       ack = 0;
 778     }
 779
 780   tcp_reuse_buffer (vm, b0);
 781   tcp_trajectory_add_start (b0, 4);
 782   th0 = vlib_buffer_push_tcp_net_order (b0, dst_port, src_port, seq, ack,
 783                                         sizeof (tcp_header_t), flags, 0);
 784
 785   if (is_ip4)
 786     {
 787       ih4 = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b0, &dst_ip40, &src_ip40,
 788                                   IP_PROTOCOL_TCP, 1);
 789       th0->checksum = ip4_tcp_udp_compute_checksum (vm, b0, ih4);
 790     }
 791   else
 792     {
 793       int bogus = ~0;
 794       ih6 = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b0, &dst_ip60, &src_ip60,
 795                                   IP_PROTOCOL_TCP);
 796       th0->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum (vm, b0, ih6, &bogus);
 797       ASSERT (!bogus);
 798     }
 799
 800   return 0;
 801 }
 802
 803 #ifndef CLIB_MARCH_VARIANT
 804 /**
 805  *  Send reset without reusing existing buffer
 806  *
 807  *  It extracts connection info out of original packet
 808  */
 809 void
 810 tcp_send_reset_w_pkt (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * pkt,
 811                       u32 thread_index, u8 is_ip4)
 812 {
 813   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
 814   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
 815   vlib_buffer_t *b;
 816   u32 bi, sw_if_index, fib_index;
 817   u8 tcp_hdr_len, flags = 0;
 818   tcp_header_t *th, *pkt_th;
 819   u32 seq, ack;
 820   ip4_header_t *ih4, *pkt_ih4;
 821   ip6_header_t *ih6, *pkt_ih6;
 822   fib_protocol_t fib_proto;
 823
 824   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
 825     return;
 826
 827   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
 828   sw_if_index = vnet_buffer (pkt)->sw_if_index[VLIB_RX];
 829   fib_proto = is_ip4 ? FIB_PROTOCOL_IP4 : FIB_PROTOCOL_IP6;
 830   fib_index = fib_table_get_index_for_sw_if_index (fib_proto, sw_if_index);
 831   tcp_init_buffer (vm, b);
 832
 833   /* Make and write options */
 834   tcp_hdr_len = sizeof (tcp_header_t);
 835
 836   if (is_ip4)
 837     {
 838       pkt_ih4 = vlib_buffer_get_current (pkt);
 839       pkt_th = ip4_next_header (pkt_ih4);
 840     }
 841   else
 842     {
 843       pkt_ih6 = vlib_buffer_get_current (pkt);
 844       pkt_th = ip6_next_header (pkt_ih6);
 845     }
 846
 847   if (tcp_ack (pkt_th))
 848     {
 849       flags = TCP_FLAG_RST;
 850       seq = pkt_th->ack_number;
 851       ack = (tc->state >= TCP_STATE_SYN_RCVD) ? tc->rcv_nxt : 0;
 852     }
 853   else
 854     {
 855       flags = TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK;
 856       seq = 0;
 857       ack = clib_host_to_net_u32 (vnet_buffer (pkt)->tcp.seq_end);
 858     }
 859
 860   th = vlib_buffer_push_tcp_net_order (b, pkt_th->dst_port, pkt_th->src_port,
 861                                        seq, ack, tcp_hdr_len, flags, 0);
 862
 863   /* Swap src and dst ip */
 864   if (is_ip4)
 865     {
 866       ASSERT ((pkt_ih4->ip_version_and_header_length & 0xF0) == 0x40);
 867       ih4 = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b, &pkt_ih4->dst_address,
 868                                   &pkt_ih4->src_address, IP_PROTOCOL_TCP,
 869                                   tcp_csum_offload (tc));
 870       th->checksum = ip4_tcp_udp_compute_checksum (vm, b, ih4);
 871     }
 872   else
 873     {
 874       int bogus = ~0;
 875       ASSERT ((pkt_ih6->ip_version_traffic_class_and_flow_label & 0xF0) ==
 876               0x60);
 877       ih6 = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b, &pkt_ih6->dst_address,
 878                                   &pkt_ih6->src_address, IP_PROTOCOL_TCP);
 879       th->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum (vm, b, ih6, &bogus);
 880       ASSERT (!bogus);
 881     }
 882
 883   tcp_enqueue_to_ip_lookup_now (wrk, b, bi, is_ip4, fib_index);
 884   TCP_EVT (TCP_EVT_RST_SENT, tc);
 885   vlib_node_increment_counter (vm, tcp_node_index (output, tc->c_is_ip4),
 886                                TCP_ERROR_RST_SENT, 1);
 887 }
 888
 889 /**
 890  * Build and set reset packet for connection
 891  */
 892 void
 893 tcp_send_reset (tcp_connection_t * tc)
 894 {
 895   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
 896   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
 897   vlib_buffer_t *b;
 898   u32 bi;
 899   tcp_header_t *th;
 900   u16 tcp_hdr_opts_len, advertise_wnd, opts_write_len;
 901   u8 flags;
 902
 903   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
 904     return;
 905   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
 906   tcp_init_buffer (vm, b);
 907
 908   tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
 909   tcp_hdr_opts_len = tc->snd_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
 910   advertise_wnd = tcp_window_to_advertise (tc, TCP_STATE_ESTABLISHED);
 911   flags = TCP_FLAG_RST;
 912   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, tc->snd_nxt,
 913                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len, flags,
 914                              advertise_wnd);
 915   opts_write_len = tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), &tc->snd_opts);
 916   th->checksum = tcp_compute_checksum (tc, b);
 917   ASSERT (opts_write_len == tc->snd_opts_len);
 918   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
 919   tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
 920   TCP_EVT (TCP_EVT_RST_SENT, tc);
 921   vlib_node_increment_counter (vm, tcp_node_index (output, tc->c_is_ip4),
 922                                TCP_ERROR_RST_SENT, 1);
 923 }
 924
 925 static void
 926 tcp_push_ip_hdr (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
 927                  vlib_buffer_t * b)
 928 {
 929   tcp_header_t *th = vlib_buffer_get_current (b);
 930   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
 931   if (tc->c_is_ip4)
 932     {
 933       ip4_header_t *ih;
 934       ih = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b, &tc->c_lcl_ip4,
 935                                  &tc->c_rmt_ip4, IP_PROTOCOL_TCP,
 936                                  tcp_csum_offload (tc));
 937       th->checksum = ip4_tcp_udp_compute_checksum (vm, b, ih);
 938     }
 939   else
 940     {
 941       ip6_header_t *ih;
 942       int bogus = ~0;
 943
 944       ih = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b, &tc->c_lcl_ip6,
 945                                  &tc->c_rmt_ip6, IP_PROTOCOL_TCP);
 946       th->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum (vm, b, ih, &bogus);
 947       ASSERT (!bogus);
 948     }
 949 }
 950
 951 /**
 952  *  Send SYN
 953  *
 954  *  Builds a SYN packet for a half-open connection and sends it to ipx_lookup.
 955  *  The packet is not forwarded through tcpx_output to avoid doing lookups
 956  *  in the half_open pool.
 957  */
 958 void
 959 tcp_send_syn (tcp_connection_t * tc)
 960 {
 961   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
 962   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
 963   vlib_buffer_t *b;
 964   u32 bi;
 965
 966   /*
 967    * Setup retransmit and establish timers before requesting buffer
 968    * such that we can return if we've ran out.
 969    */
 970   tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN,
 971                     tc->rto * TCP_TO_TIMER_TICK);
 972
 973   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
 974     {
 975       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN, 1);
 976       return;
 977     }
 978
 979   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
 980   tcp_init_buffer (vm, b);
 981   tcp_make_syn (tc, b);
 982
 983   /* Measure RTT with this */
 984   tc->rtt_ts = tcp_time_now_us (vlib_num_workers ()? 1 : 0);
 985   tc->rtt_seq = tc->snd_nxt;
 986   tc->rto_boff = 0;
 987
 988   tcp_push_ip_hdr (wrk, tc, b);
 989   tcp_enqueue_to_ip_lookup (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4, tc->c_fib_index);
 990   TCP_EVT (TCP_EVT_SYN_SENT, tc);
 991 }
 992
 993 void
 994 tcp_send_synack (tcp_connection_t * tc)
 995 {
 996   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
 997   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
 998   vlib_buffer_t *b;
 999   u32 bi;
1000
1001   tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
1002
1003   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1004     {
1005       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT, 1);
1006       return;
1007     }
1008
1009   tc->rtt_ts = tcp_time_now_us (tc->c_thread_index);
1010   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1011   tcp_init_buffer (vm, b);
1012   tcp_make_synack (tc, b);
1013   tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1014   TCP_EVT (TCP_EVT_SYNACK_SENT, tc);
1015 }
1016
1017 /**
1018  * Flush tx frame populated by retransmits and timer pops
1019  */
1020 void
1021 tcp_flush_frame_to_output (tcp_worker_ctx_t * wrk, u8 is_ip4)
1022 {
1023   if (wrk->tx_frames[!is_ip4])
1024     {
1025       u32 next_index;
1026       next_index = is_ip4 ? tcp4_output_node.index : tcp6_output_node.index;
1027       vlib_put_frame_to_node (wrk->vm, next_index, wrk->tx_frames[!is_ip4]);
1028       wrk->tx_frames[!is_ip4] = 0;
1029     }
1030 }
1031
1032 /**
1033  * Flush ip lookup tx frames populated by timer pops
1034  */
1035 static void
1036 tcp_flush_frame_to_ip_lookup (tcp_worker_ctx_t * wrk, u8 is_ip4)
1037 {
1038   if (wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4])
1039     {
1040       u32 next_index;
1041       next_index = is_ip4 ? ip4_lookup_node.index : ip6_lookup_node.index;
1042       vlib_put_frame_to_node (wrk->vm, next_index,
1043                               wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4]);
1044       wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4] = 0;
1045     }
1046 }
1047
1048 /**
1049  * Flush v4 and v6 tcp and ip-lookup tx frames for thread index
1050  */
1051 void
1052 tcp_flush_frames_to_output (tcp_worker_ctx_t * wrk)
1053 {
1054   tcp_flush_frame_to_output (wrk, 1);
1055   tcp_flush_frame_to_output (wrk, 0);
1056   tcp_flush_frame_to_ip_lookup (wrk, 1);
1057   tcp_flush_frame_to_ip_lookup (wrk, 0);
1058 }
1059
1060 /**
1061  *  Send FIN
1062  */
1063 void
1064 tcp_send_fin (tcp_connection_t * tc)
1065 {
1066   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
1067   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1068   vlib_buffer_t *b;
1069   u32 bi;
1070   u8 fin_snt = 0;
1071
1072   fin_snt = tc->flags & TCP_CONN_FINSNT;
1073   if (fin_snt)
1074     tc->snd_nxt -= 1;
1075
1076   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1077     {
1078       /* Out of buffers so program fin retransmit ASAP */
1079       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT, 1);
1080       if (fin_snt)
1081         tc->snd_nxt += 1;
1082       else
1083         /* Make sure retransmit retries a fin not data */
1084         tc->flags |= TCP_CONN_FINSNT;
1085       return;
1086     }
1087
1088   /* If we have non-dupacks programmed, no need to send them */
1089   if ((tc->flags & TCP_CONN_SNDACK) && !tc->pending_dupacks)
1090     tc->flags &= ~TCP_CONN_SNDACK;
1091
1092   tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
1093   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1094   tcp_init_buffer (vm, b);
1095   tcp_make_fin (tc, b);
1096   tcp_enqueue_to_output_now (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1097   TCP_EVT (TCP_EVT_FIN_SENT, tc);
1098   /* Account for the FIN */
1099   tc->snd_nxt += 1;
1100   if (!fin_snt)
1101     {
1102       tc->flags |= TCP_CONN_FINSNT;
1103       tc->flags &= ~TCP_CONN_FINPNDG;
1104       tc->snd_una_max = seq_max (tc->snd_una_max, tc->snd_nxt);
1105     }
1106 }
1107
1108 /**
1109  * Push TCP header and update connection variables. Should only be called
1110  * for segments with data, not for 'control' packets.
1111  */
1112 always_inline void
1113 tcp_push_hdr_i (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b, u32 snd_nxt,
1114                 u8 compute_opts, u8 maybe_burst, u8 update_snd_nxt)
1115 {
1116   u8 tcp_hdr_opts_len, flags = TCP_FLAG_ACK;
1117   u32 advertise_wnd, data_len;
1118   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
1119   tcp_header_t *th;
1120
1121   data_len = b->current_length;
1122   if (PREDICT_FALSE (b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT))
1123     data_len += b->total_length_not_including_first_buffer;
1124
1125   vnet_buffer (b)->tcp.flags = 0;
1126   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
1127
1128   if (compute_opts)
1129     tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
1130
1131   tcp_hdr_opts_len = tc->snd_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
1132
1133   if (maybe_burst)
1134     advertise_wnd = tc->rcv_wnd >> tc->rcv_wscale;
1135   else
1136     advertise_wnd = tcp_window_to_advertise (tc, TCP_STATE_ESTABLISHED);
1137
1138   if (PREDICT_FALSE (tc->flags & TCP_CONN_PSH_PENDING))
1139     {
1140       if (seq_geq (tc->psh_seq, snd_nxt)
1141           && seq_lt (tc->psh_seq, snd_nxt + data_len))
1142         flags |= TCP_FLAG_PSH;
1143     }
1144   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, snd_nxt,
1145                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len, flags,
1146                              advertise_wnd);
1147
1148   if (maybe_burst)
1149     {
1150       clib_memcpy_fast ((u8 *) (th + 1),
1151                         tm->wrk_ctx[tc->c_thread_index].cached_opts,
1152                         tc->snd_opts_len);
1153     }
1154   else
1155     {
1156       u8 len = tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), &tc->snd_opts);
1157       ASSERT (len == tc->snd_opts_len);
1158     }
1159
1160   /*
1161    * Update connection variables
1162    */
1163
1164   if (update_snd_nxt)
1165     tc->snd_nxt += data_len;
1166   tc->rcv_las = tc->rcv_nxt;
1167
1168   tc->bytes_out += data_len;
1169   tc->data_segs_out += 1;
1170
1171   th->checksum = tcp_compute_checksum (tc, b);
1172
1173   TCP_EVT (TCP_EVT_PKTIZE, tc);
1174 }
1175
1176 u32
1177 tcp_session_push_header (transport_connection_t * tconn, vlib_buffer_t * b)
1178 {
1179   tcp_connection_t *tc = (tcp_connection_t *) tconn;
1180
1181   if (tc->flags & TCP_CONN_TRACK_BURST)
1182     {
1183       tcp_bt_check_app_limited (tc);
1184       tcp_bt_track_tx (tc);
1185       tc->flags &= ~TCP_CONN_TRACK_BURST;
1186     }
1187
1188   tcp_push_hdr_i (tc, b, tc->snd_nxt, /* compute opts */ 0, /* burst */ 1,
1189                   /* update_snd_nxt */ 1);
1190
1191   tc->snd_una_max = seq_max (tc->snd_nxt, tc->snd_una_max);
1192   tcp_validate_txf_size (tc, tc->snd_una_max - tc->snd_una);
1193   /* If not tracking an ACK, start tracking */
1194   if (tc->rtt_ts == 0 && !tcp_in_cong_recovery (tc))
1195     {
1196       tc->rtt_ts = tcp_time_now_us (tc->c_thread_index);
1197       tc->rtt_seq = tc->snd_nxt;
1198     }
1199   if (PREDICT_FALSE (!tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT)))
1200     {
1201       tcp_retransmit_timer_set (tc);
1202       tc->rto_boff = 0;
1203     }
1204   tcp_trajectory_add_start (b, 3);
1205   return 0;
1206 }
1207
1208 void
1209 tcp_send_ack (tcp_connection_t * tc)
1210 {
1211   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
1212   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1213   vlib_buffer_t *b;
1214   u32 bi;
1215
1216   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1217     {
1218       tcp_update_rcv_wnd (tc);
1219       return;
1220     }
1221   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1222   tcp_init_buffer (vm, b);
1223   tcp_make_ack (tc, b);
1224   tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1225 }
1226
1227 void
1228 tcp_program_ack (tcp_connection_t * tc)
1229 {
1230   if (!(tc->flags & TCP_CONN_SNDACK))
1231     {
1232       session_add_self_custom_tx_evt (&tc->connection, 1);
1233       tc->flags |= TCP_CONN_SNDACK;
1234     }
1235 }
1236
1237 void
1238 tcp_program_dupack (tcp_connection_t * tc)
1239 {
1240   if (!(tc->flags & TCP_CONN_SNDACK))
1241     {
1242       session_add_self_custom_tx_evt (&tc->connection, 1);
1243       tc->flags |= TCP_CONN_SNDACK;
1244     }
1245   if (tc->pending_dupacks < 255)
1246     tc->pending_dupacks += 1;
1247 }
1248
1249 void
1250 tcp_program_retransmit (tcp_connection_t * tc)
1251 {
1252   if (!(tc->flags & TCP_CONN_RXT_PENDING))
1253     {
1254       session_add_self_custom_tx_evt (&tc->connection, 0);
1255       tc->flags |= TCP_CONN_RXT_PENDING;
1256     }
1257 }
1258
1259 /**
1260  * Delayed ack timer handler
1261  *
1262  * Sends delayed ACK when timer expires
1263  */
1264 void
1265 tcp_timer_delack_handler (u32 index)
1266 {
1267   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1268   tcp_connection_t *tc;
1269
1270   tc = tcp_connection_get (index, thread_index);
1271   tc->timers[TCP_TIMER_DELACK] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1272   tcp_send_ack (tc);
1273 }
1274
1275 /**
1276  * Send window update ack
1277  *
1278  * Ensures that it will be sent only once, after a zero rwnd has been
1279  * advertised in a previous ack, and only if rwnd has grown beyond a
1280  * configurable value.
1281  */
1282 void
1283 tcp_send_window_update_ack (tcp_connection_t * tc)
1284 {
1285   if (tcp_zero_rwnd_sent (tc))
1286     {
1287       tcp_update_rcv_wnd (tc);
1288       if (tc->rcv_wnd >= tcp_cfg.rwnd_min_update_ack * tc->snd_mss)
1289         {
1290           tcp_zero_rwnd_sent_off (tc);
1291           tcp_program_ack (tc);
1292         }
1293     }
1294 }
1295
1296 /**
1297  * Allocate a new buffer and build a new tcp segment
1298  *
1299  * @param wrk           tcp worker
1300  * @param tc            connection for which the segment will be allocated
1301  * @param offset        offset of the first byte in the tx fifo
1302  * @param max_deq_byte  segment size
1303  * @param[out] b        pointer to buffer allocated
1304  *
1305  * @return      the number of bytes in the segment or 0 if buffer cannot be
1306  *              allocated or no data available
1307  */
1308 static int
1309 tcp_prepare_segment (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
1310                      u32 offset, u32 max_deq_bytes, vlib_buffer_t ** b)
1311 {
1312   u32 bytes_per_buffer = vnet_get_tcp_main ()->bytes_per_buffer;
1313   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1314   u32 bi, seg_size;
1315   int n_bytes = 0;
1316   u8 *data;
1317
1318   seg_size = max_deq_bytes + TRANSPORT_MAX_HDRS_LEN;
1319
1320   /*
1321    * Prepare options
1322    */
1323   tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
1324
1325   /*
1326    * Allocate and fill in buffer(s)
1327    */
1328
1329   /* Easy case, buffer size greater than mss */
1330   if (PREDICT_TRUE (seg_size <= bytes_per_buffer))
1331     {
1332       if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1333         return 0;
1334       *b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1335       data = tcp_init_buffer (vm, *b);
1336       n_bytes = session_tx_fifo_peek_bytes (&tc->connection, data, offset,
1337                                             max_deq_bytes);
1338       ASSERT (n_bytes == max_deq_bytes);
1339       b[0]->current_length = n_bytes;
1340       tcp_push_hdr_i (tc, *b, tc->snd_una + offset, /* compute opts */ 0,
1341                       /* burst */ 0, /* update_snd_nxt */ 0);
1342     }
1343   /* Split mss into multiple buffers */
1344   else
1345     {
1346       u32 chain_bi = ~0, n_bufs_per_seg, n_bufs;
1347       u16 n_peeked, len_to_deq;
1348       vlib_buffer_t *chain_b, *prev_b;
1349       int i;
1350
1351       /* Make sure we have enough buffers */
1352       n_bufs_per_seg = ceil ((double) seg_size / bytes_per_buffer);
1353       vec_validate_aligned (wrk->tx_buffers, n_bufs_per_seg - 1,
1354                             CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
1355       n_bufs = vlib_buffer_alloc (vm, wrk->tx_buffers, n_bufs_per_seg);
1356       if (PREDICT_FALSE (n_bufs != n_bufs_per_seg))
1357         {
1358           if (n_bufs)
1359             vlib_buffer_free (vm, wrk->tx_buffers, n_bufs);
1360           return 0;
1361         }
1362
1363       *b = vlib_get_buffer (vm, wrk->tx_buffers[--n_bufs]);
1364       data = tcp_init_buffer (vm, *b);
1365       n_bytes = session_tx_fifo_peek_bytes (&tc->connection, data, offset,
1366                                             bytes_per_buffer -
1367                                             TRANSPORT_MAX_HDRS_LEN);
1368       b[0]->current_length = n_bytes;
1369       b[0]->flags |= VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID;
1370       b[0]->total_length_not_including_first_buffer = 0;
1371       max_deq_bytes -= n_bytes;
1372
1373       chain_b = *b;
1374       for (i = 1; i < n_bufs_per_seg; i++)
1375         {
1376           prev_b = chain_b;
1377           len_to_deq = clib_min (max_deq_bytes, bytes_per_buffer);
1378           chain_bi = wrk->tx_buffers[--n_bufs];
1379           chain_b = vlib_get_buffer (vm, chain_bi);
1380           chain_b->current_data = 0;
1381           data = vlib_buffer_get_current (chain_b);
1382           n_peeked = session_tx_fifo_peek_bytes (&tc->connection, data,
1383                                                  offset + n_bytes,
1384                                                  len_to_deq);
1385           ASSERT (n_peeked == len_to_deq);
1386           n_bytes += n_peeked;
1387           chain_b->current_length = n_peeked;
1388           chain_b->next_buffer = 0;
1389
1390           /* update previous buffer */
1391           prev_b->next_buffer = chain_bi;
1392           prev_b->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
1393
1394           max_deq_bytes -= n_peeked;
1395           b[0]->total_length_not_including_first_buffer += n_peeked;
1396         }
1397
1398       tcp_push_hdr_i (tc, *b, tc->snd_una + offset, /* compute opts */ 0,
1399                       /* burst */ 0, /* update_snd_nxt */ 0);
1400
1401       if (PREDICT_FALSE (n_bufs))
1402         {
1403           clib_warning ("not all buffers consumed");
1404           vlib_buffer_free (vm, wrk->tx_buffers, n_bufs);
1405         }
1406     }
1407
1408   ASSERT (n_bytes > 0);
1409   ASSERT (((*b)->current_data + (*b)->current_length) <= bytes_per_buffer);
1410
1411   return n_bytes;
1412 }
1413
1414 /**
1415  * Build a retransmit segment
1416  *
1417  * @return the number of bytes in the segment or 0 if there's nothing to
1418  *         retransmit
1419  */
1420 static u32
1421 tcp_prepare_retransmit_segment (tcp_worker_ctx_t * wrk,
1422                                 tcp_connection_t * tc, u32 offset,
1423                                 u32 max_deq_bytes, vlib_buffer_t ** b)
1424 {
1425   u32 start, available_bytes;
1426   int n_bytes = 0;
1427
1428   ASSERT (tc->state >= TCP_STATE_ESTABLISHED);
1429   ASSERT (max_deq_bytes != 0);
1430
1431   /*
1432    * Make sure we can retransmit something
1433    */
1434   available_bytes = transport_max_tx_dequeue (&tc->connection);
1435   ASSERT (available_bytes >= offset);
1436   available_bytes -= offset;
1437   if (!available_bytes)
1438     return 0;
1439
1440   max_deq_bytes = clib_min (tc->snd_mss, max_deq_bytes);
1441   max_deq_bytes = clib_min (available_bytes, max_deq_bytes);
1442
1443   start = tc->snd_una + offset;
1444   n_bytes = tcp_prepare_segment (wrk, tc, offset, max_deq_bytes, b);
1445   if (!n_bytes)
1446     return 0;
1447
1448   tc->snd_rxt_bytes += n_bytes;
1449
1450   if (tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_RATE_SAMPLE)
1451     tcp_bt_track_rxt (tc, start, start + n_bytes);
1452
1453   tc->bytes_retrans += n_bytes;
1454   tc->segs_retrans += 1;
1455   TCP_EVT (TCP_EVT_CC_RTX, tc, offset, n_bytes);
1456
1457   return n_bytes;
1458 }
1459
1460 static void
1461 tcp_check_sack_reneging (tcp_connection_t * tc)
1462 {
1463   sack_scoreboard_t *sb = &tc->sack_sb;
1464   sack_scoreboard_hole_t *hole;
1465
1466   hole = scoreboard_first_hole (sb);
1467   if (!sb->is_reneging && (!hole || hole->start == tc->snd_una))
1468     return;
1469
1470   scoreboard_clear_reneging (sb, tc->snd_una, tc->snd_nxt);
1471 }
1472
1473 /**
1474  * Reset congestion control, switch cwnd to loss window and try again.
1475  */
1476 static void
1477 tcp_cc_init_rxt_timeout (tcp_connection_t * tc)
1478 {
1479   TCP_EVT (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 6);
1480
1481   tc->prev_ssthresh = tc->ssthresh;
1482   tc->prev_cwnd = tc->cwnd;
1483
1484   /* If we entrered loss without fast recovery, notify cc algo of the
1485    * congestion event such that it can update ssthresh and its state */
1486   if (!tcp_in_fastrecovery (tc))
1487     tcp_cc_congestion (tc);
1488
1489   /* Let cc algo decide loss cwnd and ssthresh post unrecovered loss */
1490   tcp_cc_loss (tc);
1491
1492   tc->rtt_ts = 0;
1493   tc->cwnd_acc_bytes = 0;
1494   tc->tr_occurences += 1;
1495   tcp_recovery_on (tc);
1496 }
1497
1498 void
1499 tcp_timer_retransmit_handler (u32 tc_index)
1500 {
1501   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1502   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
1503   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1504   tcp_connection_t *tc;
1505   vlib_buffer_t *b = 0;
1506   u32 bi, n_bytes;
1507
1508   tc = tcp_connection_get (tc_index, thread_index);
1509
1510   /* Note: the connection may have been closed and pool_put */
1511   if (PREDICT_FALSE (tc == 0 || tc->state == TCP_STATE_SYN_SENT))
1512     return;
1513
1514   tc->timers[TCP_TIMER_RETRANSMIT] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1515
1516   /* Wait-close and retransmit could pop at the same time */
1517   if (tc->state == TCP_STATE_CLOSED)
1518     return;
1519
1520   if (tc->state >= TCP_STATE_ESTABLISHED)
1521     {
1522       TCP_EVT (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 2);
1523
1524       /* Lost FIN, retransmit and return */
1525       if (tc->flags & TCP_CONN_FINSNT)
1526         {
1527           tcp_send_fin (tc);
1528           tc->rto_boff += 1;
1529           tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1530           return;
1531         }
1532
1533       /* Shouldn't be here. This condition is tricky because it has to take
1534        * into account boff > 0 due to persist timeout. */
1535       if ((tc->rto_boff == 0 && tc->snd_una == tc->snd_nxt)
1536           || (tc->rto_boff > 0 && seq_geq (tc->snd_una, tc->snd_congestion)
1537               && !tcp_flight_size (tc)))
1538         {
1539           ASSERT (!tcp_in_recovery (tc));
1540           tc->rto_boff = 0;
1541           return;
1542         }
1543
1544       /* We're not in recovery so make sure rto_boff is 0. Can be non 0 due
1545        * to persist timer timeout */
1546       if (!tcp_in_recovery (tc) && tc->rto_boff > 0)
1547         {
1548           tc->rto_boff = 0;
1549           tcp_update_rto (tc);
1550         }
1551
1552       /* Peer is dead or network connectivity is lost. Close connection.
1553        * RFC 1122 section 4.2.3.5 recommends a value of at least 100s. For
1554        * a min rto of 0.2s we need to retry about 8 times. */
1555       if (tc->rto_boff >= TCP_RTO_BOFF_MAX)
1556         {
1557           tcp_send_reset (tc);
1558           tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
1559           session_transport_closing_notify (&tc->connection);
1560           tcp_connection_timers_reset (tc);
1561           tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.closewait_time);
1562           return;
1563         }
1564
1565       if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
1566         tcp_check_sack_reneging (tc);
1567
1568       /* Update send congestion to make sure that rxt has data to send */
1569       tc->snd_congestion = tc->snd_nxt;
1570
1571       /* Send the first unacked segment. If we're short on buffers, return
1572        * as soon as possible */
1573       n_bytes = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, 0, tc->snd_mss, &b);
1574       if (!n_bytes)
1575         {
1576           tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT, 1);
1577           return;
1578         }
1579
1580       bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1581       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1582
1583       tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1584       tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
1585
1586       tc->rto_boff += 1;
1587       if (tc->rto_boff == 1)
1588         {
1589           tcp_cc_init_rxt_timeout (tc);
1590           /* Record timestamp. Eifel detection algorithm RFC3522 */
1591           tc->snd_rxt_ts = tcp_tstamp (tc);
1592         }
1593
1594       if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
1595         scoreboard_init_rxt (&tc->sack_sb, tc->snd_una + n_bytes);
1596
1597       tcp_program_retransmit (tc);
1598     }
1599   /* Retransmit SYN-ACK */
1600   else if (tc->state == TCP_STATE_SYN_RCVD)
1601     {
1602       TCP_EVT (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 2);
1603
1604       tc->rtt_ts = 0;
1605
1606       /* Passive open establish timeout */
1607       if (tc->rto > TCP_ESTABLISH_TIME >> 1)
1608         {
1609           tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
1610           tcp_connection_timers_reset (tc);
1611           tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, tcp_cfg.cleanup_time);
1612           return;
1613         }
1614
1615       if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1616         {
1617           tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT, 1);
1618           return;
1619         }
1620
1621       tc->rto_boff += 1;
1622       if (tc->rto_boff > TCP_RTO_SYN_RETRIES)
1623         tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1624
1625       tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
1626
1627       b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1628       tcp_init_buffer (vm, b);
1629       tcp_make_synack (tc, b);
1630       TCP_EVT (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 /**
1643  * SYN retransmit timer handler. Active open only.
1644  */
1645 void
1646 tcp_timer_retransmit_syn_handler (u32 tc_index)
1647 {
1648   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1649   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
1650   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1651   tcp_connection_t *tc;
1652   vlib_buffer_t *b = 0;
1653   u32 bi;
1654
1655   tc = tcp_half_open_connection_get (tc_index);
1656
1657   /* Note: the connection may have transitioned to ESTABLISHED... */
1658   if (PREDICT_FALSE (tc == 0 || tc->state != TCP_STATE_SYN_SENT))
1659     return;
1660
1661   tc->timers[TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1662
1663   /* Half-open connection actually moved to established but we were
1664    * waiting for syn retransmit to pop to call cleanup from the right
1665    * thread. */
1666   if (tc->flags & TCP_CONN_HALF_OPEN_DONE)
1667     {
1668       if (tcp_half_open_connection_cleanup (tc))
1669         TCP_DBG ("could not remove half-open connection");
1670       return;
1671     }
1672
1673   TCP_EVT (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 2);
1674   tc->rtt_ts = 0;
1675
1676   /* Active open establish timeout */
1677   if (tc->rto >= TCP_ESTABLISH_TIME >> 1)
1678     {
1679       session_stream_connect_notify (&tc->connection, 1 /* fail */ );
1680       tcp_connection_cleanup (tc);
1681       return;
1682     }
1683
1684   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1685     {
1686       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN, 1);
1687       return;
1688     }
1689
1690   /* Try without increasing RTO a number of times. If this fails,
1691    * start growing RTO exponentially */
1692   tc->rto_boff += 1;
1693   if (tc->rto_boff > TCP_RTO_SYN_RETRIES)
1694     tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1695
1696   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1697   tcp_init_buffer (vm, b);
1698   tcp_make_syn (tc, b);
1699
1700   TCP_EVT (TCP_EVT_SYN_RXT, tc, 0);
1701
1702   /* This goes straight to ipx_lookup */
1703   tcp_push_ip_hdr (wrk, tc, b);
1704   tcp_enqueue_to_ip_lookup (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4, tc->c_fib_index);
1705
1706   tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN,
1707                     tc->rto * TCP_TO_TIMER_TICK);
1708 }
1709
1710 /**
1711  * Got 0 snd_wnd from peer, try to do something about it.
1712  *
1713  */
1714 void
1715 tcp_timer_persist_handler (u32 index)
1716 {
1717   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1718   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
1719   u32 bi, max_snd_bytes, available_bytes, offset;
1720   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
1721   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1722   tcp_connection_t *tc;
1723   vlib_buffer_t *b;
1724   int n_bytes = 0;
1725   u8 *data;
1726
1727   tc = tcp_connection_get_if_valid (index, thread_index);
1728   if (!tc)
1729     return;
1730
1731   /* Make sure timer handle is set to invalid */
1732   tc->timers[TCP_TIMER_PERSIST] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1733
1734   /* Problem already solved or worse */
1735   if (tc->state == TCP_STATE_CLOSED || tc->snd_wnd > tc->snd_mss
1736       || (tc->flags & TCP_CONN_FINSNT))
1737     return;
1738
1739   available_bytes = transport_max_tx_dequeue (&tc->connection);
1740   offset = tc->snd_nxt - tc->snd_una;
1741
1742   /* Reprogram persist if no new bytes available to send. We may have data
1743    * next time */
1744   if (!available_bytes)
1745     {
1746       tcp_persist_timer_set (tc);
1747       return;
1748     }
1749
1750   if (available_bytes <= offset)
1751     {
1752       ASSERT (tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT));
1753       return;
1754     }
1755
1756   /* Increment RTO backoff */
1757   tc->rto_boff += 1;
1758   tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1759
1760   /*
1761    * Try to force the first unsent segment (or buffer)
1762    */
1763   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1764     {
1765       tcp_persist_timer_set (tc);
1766       return;
1767     }
1768   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1769   data = tcp_init_buffer (vm, b);
1770
1771   tcp_validate_txf_size (tc, offset);
1772   tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
1773   max_snd_bytes = clib_min (tc->snd_mss,
1774                             tm->bytes_per_buffer - TRANSPORT_MAX_HDRS_LEN);
1775   n_bytes = session_tx_fifo_peek_bytes (&tc->connection, data, offset,
1776                                         max_snd_bytes);
1777   b->current_length = n_bytes;
1778   ASSERT (n_bytes != 0 && (tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT)
1779                            || tc->snd_nxt == tc->snd_una_max
1780                            || tc->rto_boff > 1));
1781
1782   if (tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_RATE_SAMPLE)
1783     {
1784       tcp_bt_check_app_limited (tc);
1785       tcp_bt_track_tx (tc);
1786     }
1787
1788   tcp_push_hdr_i (tc, b, tc->snd_nxt, /* compute opts */ 0,
1789                   /* burst */ 0, /* update_snd_nxt */ 1);
1790   tc->snd_una_max = seq_max (tc->snd_nxt, tc->snd_una_max);
1791   tcp_validate_txf_size (tc, tc->snd_una_max - tc->snd_una);
1792   tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1793
1794   /* Just sent new data, enable retransmit */
1795   tcp_retransmit_timer_update (tc);
1796 }
1797
1798 /**
1799  * Retransmit first unacked segment
1800  */
1801 int
1802 tcp_retransmit_first_unacked (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc)
1803 {
1804   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1805   vlib_buffer_t *b;
1806   u32 bi, n_bytes;
1807
1808   TCP_EVT (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 1);
1809
1810   n_bytes = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, 0, tc->snd_mss, &b);
1811   if (!n_bytes)
1812     return -1;
1813
1814   bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1815   tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1816
1817   return 0;
1818 }
1819
1820 static int
1821 tcp_transmit_unsent (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
1822                      u32 burst_size)
1823 {
1824   u32 offset, n_segs = 0, n_written, bi, available_wnd;
1825   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1826   vlib_buffer_t *b = 0;
1827
1828   offset = tc->snd_nxt - tc->snd_una;
1829   available_wnd = tc->snd_wnd - offset;
1830   burst_size = clib_min (burst_size, available_wnd / tc->snd_mss);
1831
1832   while (n_segs < burst_size)
1833     {
1834       n_written = tcp_prepare_segment (wrk, tc, offset, tc->snd_mss, &b);
1835       if (!n_written)
1836         goto done;
1837
1838       bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1839       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1840       offset += n_written;
1841       n_segs += 1;
1842
1843       tc->snd_nxt += n_written;
1844       tc->snd_una_max = seq_max (tc->snd_nxt, tc->snd_una_max);
1845     }
1846
1847 done:
1848   return n_segs;
1849 }
1850
1851 /**
1852  * Estimate send space using proportional rate reduction (RFC6937)
1853  */
1854 int
1855 tcp_fastrecovery_prr_snd_space (tcp_connection_t * tc)
1856 {
1857   u32 pipe, prr_out;
1858   int space;
1859
1860   pipe = tcp_flight_size (tc);
1861   prr_out = tc->snd_rxt_bytes + (tc->snd_nxt - tc->snd_congestion);
1862
1863   if (pipe > tc->ssthresh)
1864     {
1865       space = ((int) tc->prr_delivered * ((f64) tc->ssthresh / tc->prev_cwnd))
1866         - prr_out;
1867     }
1868   else
1869     {
1870       int limit;
1871       limit = clib_max ((int) (tc->prr_delivered - prr_out), 0) + tc->snd_mss;
1872       space = clib_min (tc->ssthresh - pipe, limit);
1873     }
1874   space = clib_max (space, prr_out ? 0 : tc->snd_mss);
1875   return space;
1876 }
1877
1878 static inline u8
1879 tcp_retransmit_should_retry_head (tcp_connection_t * tc,
1880                                   sack_scoreboard_t * sb)
1881 {
1882   u32 tx_adv_sack = sb->high_sacked - tc->snd_congestion;
1883   f64 rr = (f64) tc->ssthresh / tc->prev_cwnd;
1884
1885   return (tx_adv_sack > (tc->snd_una - tc->prr_start) * rr);
1886 }
1887
1888 static inline u8
1889 tcp_max_tx_deq (tcp_connection_t * tc)
1890 {
1891   return (transport_max_tx_dequeue (&tc->connection)
1892           - (tc->snd_nxt - tc->snd_una));
1893 }
1894
1895 #define scoreboard_rescue_rxt_valid(_sb, _tc)                   \
1896     (seq_geq (_sb->rescue_rxt, _tc->snd_una)                    \
1897         && seq_leq (_sb->rescue_rxt, _tc->snd_congestion))
1898
1899 /**
1900  * Do retransmit with SACKs
1901  */
1902 static int
1903 tcp_retransmit_sack (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
1904                      u32 burst_size)
1905 {
1906   u8 snd_limited = 0, can_rescue = 0, reset_pacer = 0;
1907   u32 n_written = 0, offset, max_bytes, n_segs = 0;
1908   u32 bi, max_deq, burst_bytes, sent_bytes;
1909   sack_scoreboard_hole_t *hole;
1910   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1911   vlib_buffer_t *b = 0;
1912   sack_scoreboard_t *sb;
1913   int snd_space;
1914   u64 time_now;
1915
1916   ASSERT (tcp_in_cong_recovery (tc));
1917
1918   time_now = wrk->vm->clib_time.last_cpu_time;
1919   burst_bytes = transport_connection_tx_pacer_burst (&tc->connection,
1920                                                      time_now);
1921   burst_size = clib_min (burst_size, burst_bytes / tc->snd_mss);
1922   if (!burst_size)
1923     {
1924       tcp_program_retransmit (tc);
1925       return 0;
1926     }
1927
1928   if (tcp_in_recovery (tc))
1929     snd_space = tcp_available_cc_snd_space (tc);
1930   else
1931     snd_space = tcp_fastrecovery_prr_snd_space (tc);
1932
1933   if (snd_space < tc->snd_mss)
1934     {
1935       reset_pacer = burst_bytes > tc->snd_mss;
1936       goto done;
1937     }
1938
1939   reset_pacer = snd_space < burst_bytes;
1940
1941   sb = &tc->sack_sb;
1942
1943   /* Check if snd_una is a lost retransmit */
1944   if (pool_elts (sb->holes)
1945       && seq_gt (sb->high_sacked, tc->snd_congestion)
1946       && tc->rxt_head != tc->snd_una
1947       && tcp_retransmit_should_retry_head (tc, sb))
1948     {
1949       n_written = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, 0, tc->snd_mss,
1950                                                   &b);
1951       if (!n_written)
1952         {
1953           tcp_program_retransmit (tc);
1954           goto done;
1955         }
1956       bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1957       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1958       n_segs = 1;
1959
1960       tc->rxt_head = tc->snd_una;
1961       tc->rxt_delivered += n_written;
1962       tc->prr_delivered += n_written;
1963       ASSERT (tc->rxt_delivered <= tc->snd_rxt_bytes);
1964     }
1965
1966   TCP_EVT (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 0);
1967   hole = scoreboard_get_hole (sb, sb->cur_rxt_hole);
1968
1969   max_deq = transport_max_tx_dequeue (&tc->connection);
1970   max_deq -= tc->snd_nxt - tc->snd_una;
1971
1972   while (snd_space > 0 && n_segs < burst_size)
1973     {
1974       hole = scoreboard_next_rxt_hole (sb, hole, max_deq, &can_rescue,
1975                                        &snd_limited);
1976       if (!hole)
1977         {
1978           /* We are out of lost holes to retransmit so send some new data. */
1979           if (max_deq > tc->snd_mss)
1980             {
1981               u32 n_segs_new;
1982               int av_wnd;
1983
1984               av_wnd = (int) tc->snd_wnd - (tc->snd_nxt - tc->snd_una);
1985               av_wnd = clib_max (av_wnd, 0);
1986               snd_space = clib_min (snd_space, av_wnd);
1987               snd_space = clib_min (max_deq, snd_space);
1988               burst_size = clib_min (burst_size - n_segs,
1989                                      snd_space / tc->snd_mss);
1990               burst_size = clib_min (burst_size, TCP_RXT_MAX_BURST);
1991               n_segs_new = tcp_transmit_unsent (wrk, tc, burst_size);
1992               if (max_deq > n_segs_new * tc->snd_mss)
1993                 tcp_program_retransmit (tc);
1994
1995               n_segs += n_segs_new;
1996               goto done;
1997             }
1998
1999           if (tcp_in_recovery (tc) || !can_rescue
2000               || scoreboard_rescue_rxt_valid (sb, tc))
2001             break;
2002
2003           /* If rescue rxt undefined or less than snd_una then one segment of
2004            * up to SMSS octets that MUST include the highest outstanding
2005            * unSACKed sequence number SHOULD be returned, and RescueRxt set to
2006            * RecoveryPoint. HighRxt MUST NOT be updated.
2007            */
2008           max_bytes = clib_min (tc->snd_mss,
2009                                 tc->snd_congestion - tc->snd_una);
2010           max_bytes = clib_min (max_bytes, snd_space);
2011           offset = tc->snd_congestion - tc->snd_una - max_bytes;
2012           sb->rescue_rxt = tc->snd_congestion;
2013           n_written = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, offset,
2014                                                       max_bytes, &b);
2015           if (!n_written)
2016             goto done;
2017
2018           bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
2019           tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
2020           n_segs += 1;
2021           break;
2022         }
2023
2024       max_bytes = clib_min (hole->end - sb->high_rxt, snd_space);
2025       max_bytes = snd_limited ? clib_min (max_bytes, tc->snd_mss) : max_bytes;
2026       if (max_bytes == 0)
2027         break;
2028
2029       offset = sb->high_rxt - tc->snd_una;
2030       n_written = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, offset, max_bytes,
2031                                                   &b);
2032       ASSERT (n_written <= snd_space);
2033
2034       /* Nothing left to retransmit */
2035       if (n_written == 0)
2036         break;
2037
2038       bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
2039       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
2040
2041       sb->high_rxt += n_written;
2042       snd_space -= n_written;
2043       n_segs += 1;
2044     }
2045
2046   if (hole)
2047     tcp_program_retransmit (tc);
2048
2049 done:
2050
2051   if (reset_pacer)
2052     {
2053       transport_connection_tx_pacer_reset_bucket (&tc->connection,
2054                                                   vm->clib_time.
2055                                                   last_cpu_time);
2056     }
2057   else
2058     {
2059       sent_bytes = clib_min (n_segs * tc->snd_mss, burst_bytes);
2060       transport_connection_tx_pacer_update_bytes (&tc->connection,
2061                                                   sent_bytes);
2062     }
2063
2064   return n_segs;
2065 }
2066
2067 /**
2068  * Fast retransmit without SACK info
2069  */
2070 static int
2071 tcp_retransmit_no_sack (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
2072                         u32 burst_size)
2073 {
2074   u32 n_written = 0, offset = 0, bi, max_deq, n_segs_now;
2075   u32 burst_bytes, sent_bytes;
2076   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
2077   int snd_space, n_segs = 0;
2078   u8 cc_limited = 0;
2079   vlib_buffer_t *b;
2080   u64 time_now;
2081
2082   ASSERT (tcp_in_fastrecovery (tc));
2083   TCP_EVT (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 0);
2084
2085   time_now = wrk->vm->clib_time.last_cpu_time;
2086   burst_bytes = transport_connection_tx_pacer_burst (&tc->connection,
2087                                                      time_now);
2088   burst_size = clib_min (burst_size, burst_bytes / tc->snd_mss);
2089   if (!burst_size)
2090     {
2091       tcp_program_retransmit (tc);
2092       return 0;
2093     }
2094
2095   snd_space = tcp_available_cc_snd_space (tc);
2096   cc_limited = snd_space < burst_bytes;
2097
2098   if (!tcp_fastrecovery_first (tc))
2099     goto send_unsent;
2100
2101   /* RFC 6582: [If a partial ack], retransmit the first unacknowledged
2102    * segment. */
2103   while (snd_space > 0 && n_segs < burst_size)
2104     {
2105       n_written = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, offset,
2106                                                   tc->snd_mss, &b);
2107
2108       /* Nothing left to retransmit */
2109       if (n_written == 0)
2110         break;
2111
2112       bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
2113       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
2114       snd_space -= n_written;
2115       offset += n_written;
2116       n_segs += 1;
2117     }
2118
2119   if (n_segs == burst_size)
2120     goto done;
2121
2122 send_unsent:
2123
2124   /* RFC 6582: Send a new segment if permitted by the new value of cwnd. */
2125   if (snd_space < tc->snd_mss || tc->snd_mss == 0)
2126     goto done;
2127
2128   max_deq = transport_max_tx_dequeue (&tc->connection);
2129   max_deq -= tc->snd_nxt - tc->snd_una;
2130   if (max_deq)
2131     {
2132       snd_space = clib_min (max_deq, snd_space);
2133       burst_size = clib_min (burst_size - n_segs, snd_space / tc->snd_mss);
2134       n_segs_now = tcp_transmit_unsent (wrk, tc, burst_size);
2135       if (max_deq > n_segs_now * tc->snd_mss)
2136         tcp_program_retransmit (tc);
2137       n_segs += n_segs_now;
2138     }
2139
2140 done:
2141   tcp_fastrecovery_first_off (tc);
2142
2143   sent_bytes = clib_min (n_segs * tc->snd_mss, burst_bytes);
2144   sent_bytes = cc_limited ? burst_bytes : sent_bytes;
2145   transport_connection_tx_pacer_update_bytes (&tc->connection, sent_bytes);
2146
2147   return n_segs;
2148 }
2149
2150 static int
2151 tcp_send_acks (tcp_connection_t * tc, u32 max_burst_size)
2152 {
2153   int j, n_acks;
2154
2155   if (!tc->pending_dupacks)
2156     {
2157       if (tcp_in_cong_recovery (tc) || !tcp_max_tx_deq (tc)
2158           || tc->state != TCP_STATE_ESTABLISHED)
2159         {
2160           tcp_send_ack (tc);
2161           return 1;
2162         }
2163       return 0;
2164     }
2165
2166   /* If we're supposed to send dupacks but have no ooo data
2167    * send only one ack */
2168   if (!vec_len (tc->snd_sacks))
2169     {
2170       tcp_send_ack (tc);
2171       tc->pending_dupacks = 0;
2172       return 1;
2173     }
2174
2175   /* Start with first sack block */
2176   tc->snd_sack_pos = 0;
2177
2178   /* Generate enough dupacks to cover all sack blocks. Do not generate
2179    * more sacks than the number of packets received. But do generate at
2180    * least 3, i.e., the number needed to signal congestion, if needed. */
2181   n_acks = vec_len (tc->snd_sacks) / TCP_OPTS_MAX_SACK_BLOCKS;
2182   n_acks = clib_min (n_acks, tc->pending_dupacks);
2183   n_acks = clib_max (n_acks, clib_min (tc->pending_dupacks, 3));
2184   for (j = 0; j < clib_min (n_acks, max_burst_size); j++)
2185     tcp_send_ack (tc);
2186
2187   if (n_acks < max_burst_size)
2188     {
2189       tc->pending_dupacks = 0;
2190       tc->snd_sack_pos = 0;
2191       tc->dupacks_out += n_acks;
2192       return n_acks;
2193     }
2194   else
2195     {
2196       TCP_DBG ("constrained by burst size");
2197       tc->pending_dupacks = n_acks - max_burst_size;
2198       tc->dupacks_out += max_burst_size;
2199       tcp_program_dupack (tc);
2200       return max_burst_size;
2201     }
2202 }
2203
2204 static int
2205 tcp_do_retransmit (tcp_connection_t * tc, u32 max_burst_size)
2206 {
2207   tcp_worker_ctx_t *wrk;
2208   u32 n_segs;
2209
2210   wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
2211
2212   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
2213     n_segs = tcp_retransmit_sack (wrk, tc, max_burst_size);
2214   else
2215     n_segs = tcp_retransmit_no_sack (wrk, tc, max_burst_size);
2216
2217   return n_segs;
2218 }
2219
2220 int
2221 tcp_session_custom_tx (void *conn, u32 max_burst_size)
2222 {
2223   tcp_connection_t *tc = (tcp_connection_t *) conn;
2224   u32 n_segs = 0;
2225
2226   if (tcp_in_cong_recovery (tc) && (tc->flags & TCP_CONN_RXT_PENDING))
2227     {
2228       tc->flags &= ~TCP_CONN_RXT_PENDING;
2229       n_segs = tcp_do_retransmit (tc, max_burst_size);
2230       max_burst_size -= n_segs;
2231     }
2232
2233   if (!(tc->flags & TCP_CONN_SNDACK))
2234     return n_segs;
2235
2236   tc->flags &= ~TCP_CONN_SNDACK;
2237
2238   /* We have retransmitted packets and no dupack */
2239   if (n_segs && !tc->pending_dupacks)
2240     return n_segs;
2241
2242   if (!max_burst_size)
2243     {
2244       tcp_program_ack (tc);
2245       return max_burst_size;
2246     }
2247
2248   n_segs += tcp_send_acks (tc, max_burst_size);
2249
2250   return n_segs;
2251 }
2252 #endif /* CLIB_MARCH_VARIANT */
2253
2254 static void
2255 tcp_output_handle_link_local (tcp_connection_t * tc0, vlib_buffer_t * b0,
2256                               u16 * next0, u32 * error0)
2257 {
2258   ip_adjacency_t *adj;
2259   adj_index_t ai;
2260
2261   /* Not thread safe but as long as the connection exists the adj should
2262    * not be removed */
2263   ai = adj_nbr_find (FIB_PROTOCOL_IP6, VNET_LINK_IP6, &tc0->c_rmt_ip,
2264                      tc0->sw_if_index);
2265   if (ai == ADJ_INDEX_INVALID)
2266     {
2267       vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
2268       *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_DROP;
2269       *error0 = TCP_ERROR_LINK_LOCAL_RW;
2270       return;
2271     }
2272
2273   adj = adj_get (ai);
2274   if (PREDICT_TRUE (adj->lookup_next_index == IP_LOOKUP_NEXT_REWRITE))
2275     *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_REWRITE;
2276   else if (adj->lookup_next_index == IP_LOOKUP_NEXT_ARP)
2277     *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_ARP;
2278   else
2279     {
2280       *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_DROP;
2281       *error0 = TCP_ERROR_LINK_LOCAL_RW;
2282     }
2283   vnet_buffer (b0)->ip.adj_index[VLIB_TX] = ai;
2284 }
2285
2286 static void
2287 tcp46_output_trace_frame (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2288                           u32 * to_next, u32 n_bufs)
2289 {
2290   u32 n_trace = vlib_get_trace_count (vm, node);
2291   tcp_connection_t *tc;
2292   tcp_tx_trace_t *t;
2293   vlib_buffer_t *b;
2294   tcp_header_t *th;
2295   int i;
2296
2297   for (i = 0; i < clib_min (n_trace, n_bufs); i++)
2298     {
2299       b = vlib_get_buffer (vm, to_next[i]);
2300       th = vlib_buffer_get_current (b);
2301       tc = tcp_connection_get (vnet_buffer (b)->tcp.connection_index,
2302                                vm->thread_index);
2303       t = vlib_add_trace (vm, node, b, sizeof (*t));
2304       clib_memcpy_fast (&t->tcp_header, th, sizeof (t->tcp_header));
2305       clib_memcpy_fast (&t->tcp_connection, tc, sizeof (t->tcp_connection));
2306     }
2307 }
2308
2309 always_inline void
2310 tcp_output_push_ip (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b0,
2311                     tcp_connection_t * tc0, u8 is_ip4)
2312 {
2313   u8 __clib_unused *ih0;
2314   tcp_header_t __clib_unused *th0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2315
2316   TCP_EVT (TCP_EVT_OUTPUT, tc0, th0->flags, b0->current_length);
2317
2318   if (is_ip4)
2319     ih0 = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b0, &tc0->c_lcl_ip4, &tc0->c_rmt_ip4,
2320                                 IP_PROTOCOL_TCP, tcp_csum_offload (tc0));
2321   else
2322     ih0 = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b0, &tc0->c_lcl_ip6, &tc0->c_rmt_ip6,
2323                                 IP_PROTOCOL_TCP);
2324
2325 }
2326
2327 always_inline void
2328 tcp_check_if_gso (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
2329 {
2330   if (PREDICT_TRUE (!(tc->cfg_flags & TCP_CFG_F_TSO)))
2331     return;
2332
2333   u16 data_len = b->current_length - sizeof (tcp_header_t) - tc->snd_opts_len;
2334
2335   if (PREDICT_FALSE (b->flags & VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID))
2336     data_len += b->total_length_not_including_first_buffer;
2337
2338   if (PREDICT_TRUE (data_len <= tc->snd_mss))
2339     return;
2340   else
2341     {
2342       ASSERT ((b->flags & VNET_BUFFER_F_L3_HDR_OFFSET_VALID) != 0);
2343       ASSERT ((b->flags & VNET_BUFFER_F_L4_HDR_OFFSET_VALID) != 0);
2344       b->flags |= VNET_BUFFER_F_GSO;
2345       vnet_buffer2 (b)->gso_l4_hdr_sz =
2346         sizeof (tcp_header_t) + tc->snd_opts_len;
2347       vnet_buffer2 (b)->gso_size = tc->snd_mss;
2348     }
2349 }
2350
2351 always_inline void
2352 tcp_output_handle_packet (tcp_connection_t * tc0, vlib_buffer_t * b0,
2353                           vlib_node_runtime_t * error_node, u16 * next0,
2354                           u8 is_ip4)
2355 {
2356   /* If next_index is not drop use it */
2357   if (tc0->next_node_index)
2358     {
2359       *next0 = tc0->next_node_index;
2360       vnet_buffer (b0)->tcp.next_node_opaque = tc0->next_node_opaque;
2361     }
2362   else
2363     {
2364       *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_LOOKUP;
2365     }
2366
2367   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = tc0->c_fib_index;
2368   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = 0;
2369
2370   if (!is_ip4)
2371     {
2372       u32 error0 = 0;
2373
2374       if (PREDICT_FALSE (ip6_address_is_link_local_unicast (&tc0->c_rmt_ip6)))
2375         tcp_output_handle_link_local (tc0, b0, next0, &error0);
2376
2377       if (PREDICT_FALSE (error0))
2378         {
2379           b0->error = error_node->errors[error0];
2380           return;
2381         }
2382     }
2383
2384   if (!TCP_ALWAYS_ACK)
2385     tcp_timer_reset (tc0, TCP_TIMER_DELACK);
2386
2387   tc0->segs_out += 1;
2388 }
2389
2390 always_inline uword
2391 tcp46_output_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2392                      vlib_frame_t * frame, int is_ip4)
2393 {
2394   u32 n_left_from, *from, thread_index = vm->thread_index;
2395   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b;
2396   u16 nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *next;
2397   vlib_node_runtime_t *error_node;
2398
2399   error_node = vlib_node_get_runtime (vm, tcp_node_index (output, is_ip4));
2400
2401   from = vlib_frame_vector_args (frame);
2402   n_left_from = frame->n_vectors;
2403   tcp_set_time_now (tcp_get_worker (thread_index));
2404
2405   if (PREDICT_FALSE (node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE))
2406     tcp46_output_trace_frame (vm, node, from, n_left_from);
2407
2408   vlib_get_buffers (vm, from, bufs, n_left_from);
2409   b = bufs;
2410   next = nexts;
2411
2412   while (n_left_from >= 4)
2413     {
2414       tcp_connection_t *tc0, *tc1;
2415
2416       {
2417         vlib_prefetch_buffer_header (b[2], STORE);
2418         CLIB_PREFETCH (b[2]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
2419
2420         vlib_prefetch_buffer_header (b[3], STORE);
2421         CLIB_PREFETCH (b[3]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
2422       }
2423
2424       tc0 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b[0])->tcp.connection_index,
2425                                 thread_index);
2426       tc1 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b[1])->tcp.connection_index,
2427                                 thread_index);
2428
2429       if (PREDICT_TRUE (!tc0 + !tc1 == 0))
2430         {
2431           tcp_output_push_ip (vm, b[0], tc0, is_ip4);
2432           tcp_output_push_ip (vm, b[1], tc1, is_ip4);
2433
2434           tcp_check_if_gso (tc0, b[0]);
2435           tcp_check_if_gso (tc1, b[1]);
2436
2437           tcp_output_handle_packet (tc0, b[0], error_node, &next[0], is_ip4);
2438           tcp_output_handle_packet (tc1, b[1], error_node, &next[1], is_ip4);
2439         }
2440       else
2441         {
2442           if (tc0 != 0)
2443             {
2444               tcp_output_push_ip (vm, b[0], tc0, is_ip4);
2445               tcp_check_if_gso (tc0, b[0]);
2446               tcp_output_handle_packet (tc0, b[0], error_node, &next[0],
2447                                         is_ip4);
2448             }
2449           else
2450             {
2451               b[0]->error = error_node->errors[TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION];
2452               next[0] = TCP_OUTPUT_NEXT_DROP;
2453             }
2454           if (tc1 != 0)
2455             {
2456               tcp_output_push_ip (vm, b[1], tc1, is_ip4);
2457               tcp_check_if_gso (tc1, b[1]);
2458               tcp_output_handle_packet (tc1, b[1], error_node, &next[1],
2459                                         is_ip4);
2460             }
2461           else
2462             {
2463               b[1]->error = error_node->errors[TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION];
2464               next[1] = TCP_OUTPUT_NEXT_DROP;
2465             }
2466         }
2467
2468       b += 2;
2469       next += 2;
2470       n_left_from -= 2;
2471     }
2472   while (n_left_from > 0)
2473     {
2474       tcp_connection_t *tc0;
2475
2476       if (n_left_from > 1)
2477         {
2478           vlib_prefetch_buffer_header (b[1], STORE);
2479           CLIB_PREFETCH (b[1]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
2480         }
2481
2482       tc0 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b[0])->tcp.connection_index,
2483                                 thread_index);
2484
2485       if (PREDICT_TRUE (tc0 != 0))
2486         {
2487           tcp_output_push_ip (vm, b[0], tc0, is_ip4);
2488           tcp_check_if_gso (tc0, b[0]);
2489           tcp_output_handle_packet (tc0, b[0], error_node, &next[0], is_ip4);
2490         }
2491       else
2492         {
2493           b[0]->error = error_node->errors[TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION];
2494           next[0] = TCP_OUTPUT_NEXT_DROP;
2495         }
2496
2497       b += 1;
2498       next += 1;
2499       n_left_from -= 1;
2500     }
2501
2502   vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, from, nexts, frame->n_vectors);
2503   vlib_node_increment_counter (vm, tcp_node_index (output, is_ip4),
2504                                TCP_ERROR_PKTS_SENT, frame->n_vectors);
2505   return frame->n_vectors;
2506 }
2507
2508 VLIB_NODE_FN (tcp4_output_node) (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2509                                  vlib_frame_t * from_frame)
2510 {
2511   return tcp46_output_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip4 */ );
2512 }
2513
2514 VLIB_NODE_FN (tcp6_output_node) (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2515                                  vlib_frame_t * from_frame)
2516 {
2517   return tcp46_output_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip4 */ );
2518 }
2519
2520 /* *INDENT-OFF* */
2521 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_output_node) =
2522 {
2523   .name = "tcp4-output",
2524   /* Takes a vector of packets. */
2525   .vector_size = sizeof (u32),
2526   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2527   .protocol_hint = VLIB_NODE_PROTO_HINT_TCP,
2528   .error_strings = tcp_error_strings,
2529   .n_next_nodes = TCP_OUTPUT_N_NEXT,
2530   .next_nodes = {
2531 #define _(s,n) [TCP_OUTPUT_NEXT_##s] = n,
2532     foreach_tcp4_output_next
2533 #undef _
2534   },
2535   .format_buffer = format_tcp_header,
2536   .format_trace = format_tcp_tx_trace,
2537 };
2538 /* *INDENT-ON* */
2539
2540 /* *INDENT-OFF* */
2541 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_output_node) =
2542 {
2543   .name = "tcp6-output",
2544     /* Takes a vector of packets. */
2545   .vector_size = sizeof (u32),
2546   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2547   .protocol_hint = VLIB_NODE_PROTO_HINT_TCP,
2548   .error_strings = tcp_error_strings,
2549   .n_next_nodes = TCP_OUTPUT_N_NEXT,
2550   .next_nodes = {
2551 #define _(s,n) [TCP_OUTPUT_NEXT_##s] = n,
2552     foreach_tcp6_output_next
2553 #undef _
2554   },
2555   .format_buffer = format_tcp_header,
2556   .format_trace = format_tcp_tx_trace,
2557 };
2558 /* *INDENT-ON* */
2559
2560 typedef enum _tcp_reset_next
2561 {
2562   TCP_RESET_NEXT_DROP,
2563   TCP_RESET_NEXT_IP_LOOKUP,
2564   TCP_RESET_N_NEXT
2565 } tcp_reset_next_t;
2566
2567 #define foreach_tcp4_reset_next         \
2568   _(DROP, "error-drop")                 \
2569   _(IP_LOOKUP, "ip4-lookup")
2570
2571 #define foreach_tcp6_reset_next         \
2572   _(DROP, "error-drop")                 \
2573   _(IP_LOOKUP, "ip6-lookup")
2574
2575 static uword
2576 tcp46_send_reset_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2577                          vlib_frame_t * from_frame, u8 is_ip4)
2578 {
2579   u32 n_left_from, next_index, *from, *to_next;
2580   u32 my_thread_index = vm->thread_index;
2581
2582   from = vlib_frame_vector_args (from_frame);
2583   n_left_from = from_frame->n_vectors;
2584
2585   next_index = node->cached_next_index;
2586
2587   while (n_left_from > 0)
2588     {
2589       u32 n_left_to_next;
2590
2591       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
2592
2593       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
2594         {
2595           u32 bi0;
2596           vlib_buffer_t *b0;
2597           tcp_tx_trace_t *t0;
2598           tcp_header_t *th0;
2599           u32 error0 = TCP_ERROR_RST_SENT, next0 = TCP_RESET_NEXT_IP_LOOKUP;
2600
2601           bi0 = from[0];
2602           to_next[0] = bi0;
2603           from += 1;
2604           to_next += 1;
2605           n_left_from -= 1;
2606           n_left_to_next -= 1;
2607
2608           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2609
2610           if (tcp_make_reset_in_place (vm, b0, vnet_buffer (b0)->tcp.flags,
2611                                        my_thread_index, is_ip4))
2612             {
2613               error0 = TCP_ERROR_LOOKUP_DROPS;
2614               next0 = TCP_RESET_NEXT_DROP;
2615               goto done;
2616             }
2617
2618           /* Prepare to send to IP lookup */
2619           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
2620           next0 = TCP_RESET_NEXT_IP_LOOKUP;
2621
2622         done:
2623           b0->error = node->errors[error0];
2624           b0->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
2625           if (PREDICT_FALSE (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
2626             {
2627               th0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2628               if (is_ip4)
2629                 th0 = ip4_next_header ((ip4_header_t *) th0);
2630               else
2631                 th0 = ip6_next_header ((ip6_header_t *) th0);
2632               t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
2633               clib_memcpy_fast (&t0->tcp_header, th0,
2634                                 sizeof (t0->tcp_header));
2635             }
2636
2637           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
2638                                            n_left_to_next, bi0, next0);
2639         }
2640       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
2641     }
2642   return from_frame->n_vectors;
2643 }
2644
2645 VLIB_NODE_FN (tcp4_reset_node) (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2646                                 vlib_frame_t * from_frame)
2647 {
2648   return tcp46_send_reset_inline (vm, node, from_frame, 1);
2649 }
2650
2651 VLIB_NODE_FN (tcp6_reset_node) (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2652                                 vlib_frame_t * from_frame)
2653 {
2654   return tcp46_send_reset_inline (vm, node, from_frame, 0);
2655 }
2656
2657 /* *INDENT-OFF* */
2658 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_reset_node) = {
2659   .name = "tcp4-reset",
2660   .vector_size = sizeof (u32),
2661   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2662   .error_strings = tcp_error_strings,
2663   .n_next_nodes = TCP_RESET_N_NEXT,
2664   .next_nodes = {
2665 #define _(s,n) [TCP_RESET_NEXT_##s] = n,
2666     foreach_tcp4_reset_next
2667 #undef _
2668   },
2669   .format_trace = format_tcp_tx_trace,
2670 };
2671 /* *INDENT-ON* */
2672
2673 /* *INDENT-OFF* */
2674 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_reset_node) = {
2675   .name = "tcp6-reset",
2676   .vector_size = sizeof (u32),
2677   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2678   .error_strings = tcp_error_strings,
2679   .n_next_nodes = TCP_RESET_N_NEXT,
2680   .next_nodes = {
2681 #define _(s,n) [TCP_RESET_NEXT_##s] = n,
2682     foreach_tcp6_reset_next
2683 #undef _
2684   },
2685   .format_trace = format_tcp_tx_trace,
2686 };
2687 /* *INDENT-ON* */
2688
2689 /*
2690  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
2691  *
2692  * Local Variables:
2693  * eval: (c-set-style "gnu")
2694  * End:
2695  */