77065cd52007831d2d2392f4e86e566d09d2ae9d
[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 inline void
134 tcp_update_rcv_wnd (tcp_connection_t * tc)
135 {
136   u32 available_space, wnd;
137   i32 observed_wnd;
138
139   ASSERT (tc->rcv_opts.mss < transport_rx_fifo_size (&tc->connection));
140
141   /*
142    * Figure out how much space we have available
143    */
144   available_space = transport_max_rx_enqueue (&tc->connection);
145   if (PREDICT_FALSE (available_space < tc->rcv_opts.mss))
146     available_space = 0;
147
148   /*
149    * Use the above and what we know about what we've previously advertised
150    * to compute the new window
151    */
152   observed_wnd = (i32) tc->rcv_wnd - (tc->rcv_nxt - tc->rcv_las);
153
154   /* Bad. Thou shalt not shrink */
155   if (PREDICT_FALSE ((i32) available_space < observed_wnd))
156     {
157       wnd = clib_max (observed_wnd, 0);
158       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_RCV_WND_SHRUNK, tc, observed_wnd, available_space);
159     }
160   else
161     {
162       wnd = available_space;
163     }
164
165   /* Make sure we have a multiple of rcv_wscale */
166   if (wnd && tc->rcv_wscale)
167     {
168       wnd &= ~((1 << tc->rcv_wscale) - 1);
169       if (wnd == 0)
170         wnd = 1 << tc->rcv_wscale;
171     }
172
173   tc->rcv_wnd = clib_min (wnd, TCP_WND_MAX << tc->rcv_wscale);
174 }
175
176 /**
177  * Compute and return window to advertise, scaled as per RFC1323
178  */
179 static inline u32
180 tcp_window_to_advertise (tcp_connection_t * tc, tcp_state_t state)
181 {
182   if (state < TCP_STATE_ESTABLISHED)
183     return tcp_initial_window_to_advertise (tc);
184
185   tcp_update_rcv_wnd (tc);
186   return tc->rcv_wnd >> tc->rcv_wscale;
187 }
188
189 /**
190  * Write TCP options to segment.
191  */
192 static u32
193 tcp_options_write (u8 * data, tcp_options_t * opts)
194 {
195   u32 opts_len = 0;
196   u32 buf, seq_len = 4;
197
198   if (tcp_opts_mss (opts))
199     {
200       *data++ = TCP_OPTION_MSS;
201       *data++ = TCP_OPTION_LEN_MSS;
202       buf = clib_host_to_net_u16 (opts->mss);
203       clib_memcpy_fast (data, &buf, sizeof (opts->mss));
204       data += sizeof (opts->mss);
205       opts_len += TCP_OPTION_LEN_MSS;
206     }
207
208   if (tcp_opts_wscale (opts))
209     {
210       *data++ = TCP_OPTION_WINDOW_SCALE;
211       *data++ = TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE;
212       *data++ = opts->wscale;
213       opts_len += TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE;
214     }
215
216   if (tcp_opts_sack_permitted (opts))
217     {
218       *data++ = TCP_OPTION_SACK_PERMITTED;
219       *data++ = TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED;
220       opts_len += TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED;
221     }
222
223   if (tcp_opts_tstamp (opts))
224     {
225       *data++ = TCP_OPTION_TIMESTAMP;
226       *data++ = TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
227       buf = clib_host_to_net_u32 (opts->tsval);
228       clib_memcpy_fast (data, &buf, sizeof (opts->tsval));
229       data += sizeof (opts->tsval);
230       buf = clib_host_to_net_u32 (opts->tsecr);
231       clib_memcpy_fast (data, &buf, sizeof (opts->tsecr));
232       data += sizeof (opts->tsecr);
233       opts_len += TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
234     }
235
236   if (tcp_opts_sack (opts))
237     {
238       int i;
239
240       if (opts->n_sack_blocks != 0)
241         {
242           *data++ = TCP_OPTION_SACK_BLOCK;
243           *data++ = 2 + opts->n_sack_blocks * TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK;
244           for (i = 0; i < opts->n_sack_blocks; i++)
245             {
246               buf = clib_host_to_net_u32 (opts->sacks[i].start);
247               clib_memcpy_fast (data, &buf, seq_len);
248               data += seq_len;
249               buf = clib_host_to_net_u32 (opts->sacks[i].end);
250               clib_memcpy_fast (data, &buf, seq_len);
251               data += seq_len;
252             }
253           opts_len += 2 + opts->n_sack_blocks * TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK;
254         }
255     }
256
257   /* Terminate TCP options */
258   if (opts_len % 4)
259     {
260       *data++ = TCP_OPTION_EOL;
261       opts_len += TCP_OPTION_LEN_EOL;
262     }
263
264   /* Pad with zeroes to a u32 boundary */
265   while (opts_len % 4)
266     {
267       *data++ = TCP_OPTION_NOOP;
268       opts_len += TCP_OPTION_LEN_NOOP;
269     }
270   return opts_len;
271 }
272
273 static int
274 tcp_make_syn_options (tcp_options_t * opts, u8 wnd_scale)
275 {
276   u8 len = 0;
277
278   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_MSS;
279   opts->mss = tcp_main.default_mtu;     /*XXX discover that */
280   len += TCP_OPTION_LEN_MSS;
281
282   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_WSCALE;
283   opts->wscale = wnd_scale;
284   len += TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE;
285
286   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP;
287   opts->tsval = tcp_time_now ();
288   opts->tsecr = 0;
289   len += TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
290
291   if (TCP_USE_SACKS)
292     {
293       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK_PERMITTED;
294       len += TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED;
295     }
296
297   /* Align to needed boundary */
298   len += (TCP_OPTS_ALIGN - len % TCP_OPTS_ALIGN) % TCP_OPTS_ALIGN;
299   return len;
300 }
301
302 static int
303 tcp_make_synack_options (tcp_connection_t * tc, tcp_options_t * opts)
304 {
305   u8 len = 0;
306
307   opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_MSS;
308   opts->mss = tc->mss;
309   len += TCP_OPTION_LEN_MSS;
310
311   if (tcp_opts_wscale (&tc->rcv_opts))
312     {
313       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_WSCALE;
314       opts->wscale = tc->rcv_wscale;
315       len += TCP_OPTION_LEN_WINDOW_SCALE;
316     }
317
318   if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts))
319     {
320       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP;
321       opts->tsval = tcp_time_now ();
322       opts->tsecr = tc->tsval_recent;
323       len += TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
324     }
325
326   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
327     {
328       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK_PERMITTED;
329       len += TCP_OPTION_LEN_SACK_PERMITTED;
330     }
331
332   /* Align to needed boundary */
333   len += (TCP_OPTS_ALIGN - len % TCP_OPTS_ALIGN) % TCP_OPTS_ALIGN;
334   return len;
335 }
336
337 static int
338 tcp_make_established_options (tcp_connection_t * tc, tcp_options_t * opts)
339 {
340   u8 len = 0;
341
342   opts->flags = 0;
343
344   if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts))
345     {
346       opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_TSTAMP;
347       opts->tsval = tcp_time_now_w_thread (tc->c_thread_index);
348       opts->tsecr = tc->tsval_recent;
349       len += TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
350     }
351   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
352     {
353       if (vec_len (tc->snd_sacks))
354         {
355           opts->flags |= TCP_OPTS_FLAG_SACK;
356           if (tc->snd_sack_pos >= vec_len (tc->snd_sacks))
357             tc->snd_sack_pos = 0;
358           opts->sacks = &tc->snd_sacks[tc->snd_sack_pos];
359           opts->n_sack_blocks = vec_len (tc->snd_sacks) - tc->snd_sack_pos;
360           opts->n_sack_blocks = clib_min (opts->n_sack_blocks,
361                                           TCP_OPTS_MAX_SACK_BLOCKS);
362           tc->snd_sack_pos += opts->n_sack_blocks;
363           len += 2 + TCP_OPTION_LEN_SACK_BLOCK * opts->n_sack_blocks;
364         }
365     }
366
367   /* Align to needed boundary */
368   len += (TCP_OPTS_ALIGN - len % TCP_OPTS_ALIGN) % TCP_OPTS_ALIGN;
369   return len;
370 }
371
372 always_inline int
373 tcp_make_options (tcp_connection_t * tc, tcp_options_t * opts,
374                   tcp_state_t state)
375 {
376   switch (state)
377     {
378     case TCP_STATE_ESTABLISHED:
379     case TCP_STATE_CLOSE_WAIT:
380     case TCP_STATE_FIN_WAIT_1:
381     case TCP_STATE_LAST_ACK:
382     case TCP_STATE_CLOSING:
383     case TCP_STATE_FIN_WAIT_2:
384     case TCP_STATE_TIME_WAIT:
385     case TCP_STATE_CLOSED:
386       return tcp_make_established_options (tc, opts);
387     case TCP_STATE_SYN_RCVD:
388       return tcp_make_synack_options (tc, opts);
389     case TCP_STATE_SYN_SENT:
390       return tcp_make_syn_options (opts, tc->rcv_wscale);
391     default:
392       clib_warning ("State not handled! %d", state);
393       return 0;
394     }
395 }
396
397 /**
398  * Update burst send vars
399  *
400  * - Updates snd_mss to reflect the effective segment size that we can send
401  * by taking into account all TCP options, including SACKs.
402  * - Cache 'on the wire' options for reuse
403  * - Updates receive window which can be reused for a burst.
404  *
405  * This should *only* be called when doing bursts
406  */
407 void
408 tcp_update_burst_snd_vars (tcp_connection_t * tc)
409 {
410   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
411
412   /* Compute options to be used for connection. These may be reused when
413    * sending data or to compute the effective mss (snd_mss) */
414   tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts,
415                                        TCP_STATE_ESTABLISHED);
416
417   /* XXX check if MTU has been updated */
418   tc->snd_mss = clib_min (tc->mss, tc->rcv_opts.mss) - tc->snd_opts_len;
419   ASSERT (tc->snd_mss > 0);
420
421   tcp_options_write (tm->wrk_ctx[tc->c_thread_index].cached_opts,
422                      &tc->snd_opts);
423
424   tcp_update_rcv_wnd (tc);
425 }
426
427 void
428 tcp_init_mss (tcp_connection_t * tc)
429 {
430   u16 default_min_mss = 536;
431   tcp_update_rcv_mss (tc);
432
433   /* TODO cache mss and consider PMTU discovery */
434   tc->snd_mss = clib_min (tc->rcv_opts.mss, tc->mss);
435
436   if (tc->snd_mss < 45)
437     {
438       /* Assume that at least the min default mss works */
439       tc->snd_mss = default_min_mss;
440       tc->rcv_opts.mss = default_min_mss;
441     }
442
443   /* We should have enough space for 40 bytes of options */
444   ASSERT (tc->snd_mss > 45);
445
446   /* If we use timestamp option, account for it */
447   if (tcp_opts_tstamp (&tc->rcv_opts))
448     tc->snd_mss -= TCP_OPTION_LEN_TIMESTAMP;
449 }
450 #endif /* CLIB_MARCH_VARIANT */
451
452 static void *
453 tcp_reuse_buffer (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b)
454 {
455   if (b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT)
456     vlib_buffer_free_one (vm, b->next_buffer);
457   /* Zero all flags but free list index and trace flag */
458   b->flags &= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT - 1;
459   b->current_data = 0;
460   b->current_length = 0;
461   b->total_length_not_including_first_buffer = 0;
462   vnet_buffer (b)->tcp.flags = 0;
463
464   /* Leave enough space for headers */
465   return vlib_buffer_make_headroom (b, TRANSPORT_MAX_HDRS_LEN);
466 }
467
468 #ifndef CLIB_MARCH_VARIANT
469 static void *
470 tcp_init_buffer (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b)
471 {
472   ASSERT ((b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT) == 0);
473   b->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
474   b->total_length_not_including_first_buffer = 0;
475   b->current_data = 0;
476   vnet_buffer (b)->tcp.flags = 0;
477   VLIB_BUFFER_TRACE_TRAJECTORY_INIT (b);
478   /* Leave enough space for headers */
479   return vlib_buffer_make_headroom (b, TRANSPORT_MAX_HDRS_LEN);
480 }
481
482 /**
483  * Prepare ACK
484  */
485 static inline void
486 tcp_make_ack_i (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b, tcp_state_t state,
487                 u8 flags)
488 {
489   tcp_options_t _snd_opts, *snd_opts = &_snd_opts;
490   u8 tcp_opts_len, tcp_hdr_opts_len;
491   tcp_header_t *th;
492   u16 wnd;
493
494   wnd = tcp_window_to_advertise (tc, state);
495
496   /* Make and write options */
497   tcp_opts_len = tcp_make_established_options (tc, snd_opts);
498   tcp_hdr_opts_len = tcp_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
499
500   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, tc->snd_nxt,
501                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len, flags, wnd);
502
503   tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), snd_opts);
504   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
505 }
506
507 /**
508  * Convert buffer to ACK
509  */
510 static inline void
511 tcp_make_ack (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
512 {
513   tcp_make_ack_i (tc, b, TCP_STATE_ESTABLISHED, TCP_FLAG_ACK);
514   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_ACK_SENT, tc);
515   tc->rcv_las = tc->rcv_nxt;
516 }
517
518 /**
519  * Convert buffer to FIN-ACK
520  */
521 void
522 tcp_make_fin (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
523 {
524   tcp_make_ack_i (tc, b, TCP_STATE_ESTABLISHED, TCP_FLAG_FIN | TCP_FLAG_ACK);
525 }
526
527 /**
528  * Convert buffer to SYN
529  */
530 void
531 tcp_make_syn (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
532 {
533   u8 tcp_hdr_opts_len, tcp_opts_len;
534   tcp_header_t *th;
535   u16 initial_wnd;
536   tcp_options_t snd_opts;
537
538   initial_wnd = tcp_initial_window_to_advertise (tc);
539
540   /* Make and write options */
541   clib_memset (&snd_opts, 0, sizeof (snd_opts));
542   tcp_opts_len = tcp_make_syn_options (&snd_opts, tc->rcv_wscale);
543   tcp_hdr_opts_len = tcp_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
544
545   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, tc->iss,
546                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len, TCP_FLAG_SYN,
547                              initial_wnd);
548   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
549   tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), &snd_opts);
550 }
551
552 /**
553  * Convert buffer to SYN-ACK
554  */
555 void
556 tcp_make_synack (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b)
557 {
558   tcp_options_t _snd_opts, *snd_opts = &_snd_opts;
559   u8 tcp_opts_len, tcp_hdr_opts_len;
560   tcp_header_t *th;
561   u16 initial_wnd;
562
563   clib_memset (snd_opts, 0, sizeof (*snd_opts));
564   initial_wnd = tcp_initial_window_to_advertise (tc);
565   tcp_opts_len = tcp_make_synack_options (tc, snd_opts);
566   tcp_hdr_opts_len = tcp_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
567
568   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, tc->iss,
569                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len,
570                              TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK, initial_wnd);
571   tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), snd_opts);
572
573   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
574 }
575
576 always_inline void
577 tcp_enqueue_to_ip_lookup_i (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
578                             u8 is_ip4, u32 fib_index, u8 flush)
579 {
580   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
581   u32 *to_next, next_index;
582   vlib_frame_t *f;
583
584   b->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
585   b->error = 0;
586
587   vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_TX] = fib_index;
588   vnet_buffer (b)->sw_if_index[VLIB_RX] = 0;
589
590   /* Send to IP lookup */
591   next_index = is_ip4 ? ip4_lookup_node.index : ip6_lookup_node.index;
592   tcp_trajectory_add_start (b, 1);
593
594   f = wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4];
595   if (!f)
596     {
597       f = vlib_get_frame_to_node (vm, next_index);
598       ASSERT (f);
599       wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4] = f;
600     }
601
602   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
603   to_next[f->n_vectors] = bi;
604   f->n_vectors += 1;
605   if (flush || f->n_vectors == VLIB_FRAME_SIZE)
606     {
607       vlib_put_frame_to_node (vm, next_index, f);
608       wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4] = 0;
609     }
610 }
611
612 static void
613 tcp_enqueue_to_ip_lookup_now (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b,
614                               u32 bi, u8 is_ip4, u32 fib_index)
615 {
616   tcp_enqueue_to_ip_lookup_i (wrk, b, bi, is_ip4, fib_index, 1);
617 }
618
619 static void
620 tcp_enqueue_to_ip_lookup (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
621                           u8 is_ip4, u32 fib_index)
622 {
623   tcp_enqueue_to_ip_lookup_i (wrk, b, bi, is_ip4, fib_index, 0);
624   if (wrk->vm->thread_index == 0 && vlib_num_workers ())
625     session_flush_frames_main_thread (wrk->vm);
626 }
627
628 always_inline void
629 tcp_enqueue_to_output_i (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
630                          u8 is_ip4, u8 flush)
631 {
632   u32 *to_next, next_index;
633   vlib_frame_t *f;
634
635   b->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
636   b->error = 0;
637
638   /* Decide where to send the packet */
639   next_index = is_ip4 ? tcp4_output_node.index : tcp6_output_node.index;
640   tcp_trajectory_add_start (b, 2);
641
642   /* Get frame to v4/6 output node */
643   f = wrk->tx_frames[!is_ip4];
644   if (!f)
645     {
646       f = vlib_get_frame_to_node (wrk->vm, next_index);
647       ASSERT (f);
648       wrk->tx_frames[!is_ip4] = f;
649     }
650   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
651   to_next[f->n_vectors] = bi;
652   f->n_vectors += 1;
653   if (flush || f->n_vectors == VLIB_FRAME_SIZE)
654     {
655       vlib_put_frame_to_node (wrk->vm, next_index, f);
656       wrk->tx_frames[!is_ip4] = 0;
657     }
658 }
659
660 static void
661 tcp_enqueue_to_output (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
662                        u8 is_ip4)
663 {
664   tcp_enqueue_to_output_i (wrk, b, bi, is_ip4, 0);
665 }
666
667 static void
668 tcp_enqueue_to_output_now (tcp_worker_ctx_t * wrk, vlib_buffer_t * b, u32 bi,
669                            u8 is_ip4)
670 {
671   tcp_enqueue_to_output_i (wrk, b, bi, is_ip4, 1);
672 }
673 #endif /* CLIB_MARCH_VARIANT */
674
675 static int
676 tcp_make_reset_in_place (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b0,
677                          tcp_state_t state, u8 thread_index, u8 is_ip4)
678 {
679   ip4_header_t *ih4;
680   ip6_header_t *ih6;
681   tcp_header_t *th0;
682   ip4_address_t src_ip40, dst_ip40;
683   ip6_address_t src_ip60, dst_ip60;
684   u16 src_port, dst_port;
685   u32 tmp;
686   u32 seq, ack;
687   u8 flags;
688
689   /* Find IP and TCP headers */
690   th0 = tcp_buffer_hdr (b0);
691
692   /* Save src and dst ip */
693   if (is_ip4)
694     {
695       ih4 = vlib_buffer_get_current (b0);
696       ASSERT ((ih4->ip_version_and_header_length & 0xF0) == 0x40);
697       src_ip40.as_u32 = ih4->src_address.as_u32;
698       dst_ip40.as_u32 = ih4->dst_address.as_u32;
699     }
700   else
701     {
702       ih6 = vlib_buffer_get_current (b0);
703       ASSERT ((ih6->ip_version_traffic_class_and_flow_label & 0xF0) == 0x60);
704       clib_memcpy_fast (&src_ip60, &ih6->src_address, sizeof (ip6_address_t));
705       clib_memcpy_fast (&dst_ip60, &ih6->dst_address, sizeof (ip6_address_t));
706     }
707
708   src_port = th0->src_port;
709   dst_port = th0->dst_port;
710
711   /* Try to determine what/why we're actually resetting */
712   if (state == TCP_STATE_CLOSED)
713     {
714       if (!tcp_syn (th0))
715         return -1;
716
717       tmp = clib_net_to_host_u32 (th0->seq_number);
718
719       /* Got a SYN for no listener. */
720       flags = TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK;
721       ack = clib_host_to_net_u32 (tmp + 1);
722       seq = 0;
723     }
724   else
725     {
726       flags = TCP_FLAG_RST;
727       seq = th0->ack_number;
728       ack = 0;
729     }
730
731   tcp_reuse_buffer (vm, b0);
732   tcp_trajectory_add_start (b0, 4);
733   th0 = vlib_buffer_push_tcp_net_order (b0, dst_port, src_port, seq, ack,
734                                         sizeof (tcp_header_t), flags, 0);
735
736   if (is_ip4)
737     {
738       ih4 = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b0, &dst_ip40, &src_ip40,
739                                   IP_PROTOCOL_TCP, 1);
740       th0->checksum = ip4_tcp_udp_compute_checksum (vm, b0, ih4);
741     }
742   else
743     {
744       int bogus = ~0;
745       ih6 = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b0, &dst_ip60, &src_ip60,
746                                   IP_PROTOCOL_TCP);
747       th0->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum (vm, b0, ih6, &bogus);
748       ASSERT (!bogus);
749     }
750
751   return 0;
752 }
753
754 #ifndef CLIB_MARCH_VARIANT
755 /**
756  *  Send reset without reusing existing buffer
757  *
758  *  It extracts connection info out of original packet
759  */
760 void
761 tcp_send_reset_w_pkt (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * pkt,
762                       u32 thread_index, u8 is_ip4)
763 {
764   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
765   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
766   vlib_buffer_t *b;
767   u32 bi, sw_if_index, fib_index;
768   u8 tcp_hdr_len, flags = 0;
769   tcp_header_t *th, *pkt_th;
770   u32 seq, ack;
771   ip4_header_t *ih4, *pkt_ih4;
772   ip6_header_t *ih6, *pkt_ih6;
773   fib_protocol_t fib_proto;
774
775   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
776     return;
777
778   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
779   sw_if_index = vnet_buffer (pkt)->sw_if_index[VLIB_RX];
780   fib_proto = is_ip4 ? FIB_PROTOCOL_IP4 : FIB_PROTOCOL_IP6;
781   fib_index = fib_table_get_index_for_sw_if_index (fib_proto, sw_if_index);
782   tcp_init_buffer (vm, b);
783
784   /* Make and write options */
785   tcp_hdr_len = sizeof (tcp_header_t);
786
787   if (is_ip4)
788     {
789       pkt_ih4 = vlib_buffer_get_current (pkt);
790       pkt_th = ip4_next_header (pkt_ih4);
791     }
792   else
793     {
794       pkt_ih6 = vlib_buffer_get_current (pkt);
795       pkt_th = ip6_next_header (pkt_ih6);
796     }
797
798   if (tcp_ack (pkt_th))
799     {
800       flags = TCP_FLAG_RST;
801       seq = pkt_th->ack_number;
802       ack = (tc->state >= TCP_STATE_SYN_RCVD) ? tc->rcv_nxt : 0;
803     }
804   else
805     {
806       flags = TCP_FLAG_RST | TCP_FLAG_ACK;
807       seq = 0;
808       ack = clib_host_to_net_u32 (vnet_buffer (pkt)->tcp.seq_end);
809     }
810
811   th = vlib_buffer_push_tcp_net_order (b, pkt_th->dst_port, pkt_th->src_port,
812                                        seq, ack, tcp_hdr_len, flags, 0);
813
814   /* Swap src and dst ip */
815   if (is_ip4)
816     {
817       ASSERT ((pkt_ih4->ip_version_and_header_length & 0xF0) == 0x40);
818       ih4 = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b, &pkt_ih4->dst_address,
819                                   &pkt_ih4->src_address, IP_PROTOCOL_TCP, 1);
820       th->checksum = ip4_tcp_udp_compute_checksum (vm, b, ih4);
821     }
822   else
823     {
824       int bogus = ~0;
825       ASSERT ((pkt_ih6->ip_version_traffic_class_and_flow_label & 0xF0) ==
826               0x60);
827       ih6 = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b, &pkt_ih6->dst_address,
828                                   &pkt_ih6->src_address, IP_PROTOCOL_TCP);
829       th->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum (vm, b, ih6, &bogus);
830       ASSERT (!bogus);
831     }
832
833   tcp_enqueue_to_ip_lookup_now (wrk, b, bi, is_ip4, fib_index);
834   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_RST_SENT, tc);
835 }
836
837 /**
838  * Build and set reset packet for connection
839  */
840 void
841 tcp_send_reset (tcp_connection_t * tc)
842 {
843   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
844   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
845   vlib_buffer_t *b;
846   u32 bi;
847   tcp_header_t *th;
848   u16 tcp_hdr_opts_len, advertise_wnd, opts_write_len;
849   u8 flags;
850
851   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
852     return;
853   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
854   tcp_init_buffer (vm, b);
855
856   tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
857   tcp_hdr_opts_len = tc->snd_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
858   advertise_wnd = tcp_window_to_advertise (tc, TCP_STATE_ESTABLISHED);
859   flags = TCP_FLAG_RST;
860   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, tc->snd_nxt,
861                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len, flags,
862                              advertise_wnd);
863   opts_write_len = tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), &tc->snd_opts);
864   ASSERT (opts_write_len == tc->snd_opts_len);
865   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
866   if (tc->c_is_ip4)
867     {
868       ip4_header_t *ih4;
869       ih4 = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b, &tc->c_lcl_ip.ip4,
870                                   &tc->c_rmt_ip.ip4, IP_PROTOCOL_TCP, 0);
871       th->checksum = ip4_tcp_udp_compute_checksum (vm, b, ih4);
872     }
873   else
874     {
875       int bogus = ~0;
876       ip6_header_t *ih6;
877       ih6 = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b, &tc->c_lcl_ip.ip6,
878                                   &tc->c_rmt_ip.ip6, IP_PROTOCOL_TCP);
879       th->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum (vm, b, ih6, &bogus);
880       ASSERT (!bogus);
881     }
882   tcp_enqueue_to_ip_lookup_now (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4, tc->c_fib_index);
883   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_RST_SENT, tc);
884 }
885
886 static void
887 tcp_push_ip_hdr (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
888                  vlib_buffer_t * b)
889 {
890   tcp_header_t *th = vlib_buffer_get_current (b);
891   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
892   if (tc->c_is_ip4)
893     {
894       ip4_header_t *ih;
895       ih = vlib_buffer_push_ip4 (vm, b, &tc->c_lcl_ip4,
896                                  &tc->c_rmt_ip4, IP_PROTOCOL_TCP, 1);
897       th->checksum = ip4_tcp_udp_compute_checksum (vm, b, ih);
898     }
899   else
900     {
901       ip6_header_t *ih;
902       int bogus = ~0;
903
904       ih = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b, &tc->c_lcl_ip6,
905                                  &tc->c_rmt_ip6, IP_PROTOCOL_TCP);
906       th->checksum = ip6_tcp_udp_icmp_compute_checksum (vm, b, ih, &bogus);
907       ASSERT (!bogus);
908     }
909 }
910
911 /**
912  *  Send SYN
913  *
914  *  Builds a SYN packet for a half-open connection and sends it to ipx_lookup.
915  *  The packet is not forwarded through tcpx_output to avoid doing lookups
916  *  in the half_open pool.
917  */
918 void
919 tcp_send_syn (tcp_connection_t * tc)
920 {
921   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
922   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
923   vlib_buffer_t *b;
924   u32 bi;
925
926   /*
927    * Setup retransmit and establish timers before requesting buffer
928    * such that we can return if we've ran out.
929    */
930   tcp_timer_set (tc, TCP_TIMER_ESTABLISH_AO, TCP_ESTABLISH_TIME);
931   tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN,
932                     tc->rto * TCP_TO_TIMER_TICK);
933
934   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
935     {
936       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN, 1);
937       return;
938     }
939
940   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
941   tcp_init_buffer (vm, b);
942   tcp_make_syn (tc, b);
943
944   /* Measure RTT with this */
945   tc->rtt_ts = tcp_time_now_us (vlib_num_workers ()? 1 : 0);
946   tc->rtt_seq = tc->snd_nxt;
947   tc->rto_boff = 0;
948
949   tcp_push_ip_hdr (wrk, tc, b);
950   tcp_enqueue_to_ip_lookup (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4, tc->c_fib_index);
951   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYN_SENT, tc);
952 }
953
954 void
955 tcp_send_synack (tcp_connection_t * tc)
956 {
957   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
958   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
959   vlib_buffer_t *b;
960   u32 bi;
961
962   tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
963
964   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
965     {
966       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT, 1);
967       return;
968     }
969
970   tc->rtt_ts = tcp_time_now_us (tc->c_thread_index);
971   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
972   tcp_init_buffer (vm, b);
973   tcp_make_synack (tc, b);
974   tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
975   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYNACK_SENT, tc);
976 }
977
978 /**
979  * Flush tx frame populated by retransmits and timer pops
980  */
981 void
982 tcp_flush_frame_to_output (tcp_worker_ctx_t * wrk, u8 is_ip4)
983 {
984   if (wrk->tx_frames[!is_ip4])
985     {
986       u32 next_index;
987       next_index = is_ip4 ? tcp4_output_node.index : tcp6_output_node.index;
988       vlib_put_frame_to_node (wrk->vm, next_index, wrk->tx_frames[!is_ip4]);
989       wrk->tx_frames[!is_ip4] = 0;
990     }
991 }
992
993 /**
994  * Flush ip lookup tx frames populated by timer pops
995  */
996 static void
997 tcp_flush_frame_to_ip_lookup (tcp_worker_ctx_t * wrk, u8 is_ip4)
998 {
999   if (wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4])
1000     {
1001       u32 next_index;
1002       next_index = is_ip4 ? ip4_lookup_node.index : ip6_lookup_node.index;
1003       vlib_put_frame_to_node (wrk->vm, next_index,
1004                               wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4]);
1005       wrk->ip_lookup_tx_frames[!is_ip4] = 0;
1006     }
1007 }
1008
1009 /**
1010  * Flush v4 and v6 tcp and ip-lookup tx frames for thread index
1011  */
1012 void
1013 tcp_flush_frames_to_output (tcp_worker_ctx_t * wrk)
1014 {
1015   tcp_flush_frame_to_output (wrk, 1);
1016   tcp_flush_frame_to_output (wrk, 0);
1017   tcp_flush_frame_to_ip_lookup (wrk, 1);
1018   tcp_flush_frame_to_ip_lookup (wrk, 0);
1019 }
1020
1021 /**
1022  *  Send FIN
1023  */
1024 void
1025 tcp_send_fin (tcp_connection_t * tc)
1026 {
1027   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
1028   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1029   vlib_buffer_t *b;
1030   u32 bi;
1031   u8 fin_snt = 0;
1032
1033   fin_snt = tc->flags & TCP_CONN_FINSNT;
1034   if (fin_snt)
1035     tc->snd_nxt -= 1;
1036
1037   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1038     {
1039       /* Out of buffers so program fin retransmit ASAP */
1040       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT, 1);
1041       if (fin_snt)
1042         tc->snd_nxt += 1;
1043       else
1044         /* Make sure retransmit retries a fin not data */
1045         tc->flags |= TCP_CONN_FINSNT;
1046       return;
1047     }
1048
1049   tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
1050   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1051   tcp_init_buffer (vm, b);
1052   tcp_make_fin (tc, b);
1053   tcp_enqueue_to_output_now (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1054   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_FIN_SENT, tc);
1055   /* Account for the FIN */
1056   tc->snd_nxt += 1;
1057   if (!fin_snt)
1058     {
1059       tc->flags |= TCP_CONN_FINSNT;
1060       tc->flags &= ~TCP_CONN_FINPNDG;
1061       tc->snd_una_max = seq_max (tc->snd_una_max, tc->snd_nxt);
1062     }
1063 }
1064
1065 /**
1066  * Push TCP header and update connection variables. Should only be called
1067  * for segments with data, not for 'control' packets.
1068  */
1069 always_inline void
1070 tcp_push_hdr_i (tcp_connection_t * tc, vlib_buffer_t * b, u32 snd_nxt,
1071                 u8 compute_opts, u8 maybe_burst, u8 update_snd_nxt)
1072 {
1073   u8 tcp_hdr_opts_len, flags = TCP_FLAG_ACK;
1074   u32 advertise_wnd, data_len;
1075   tcp_main_t *tm = &tcp_main;
1076   tcp_header_t *th;
1077
1078   data_len = b->current_length;
1079   if (PREDICT_FALSE (b->flags & VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT))
1080     data_len += b->total_length_not_including_first_buffer;
1081
1082   vnet_buffer (b)->tcp.flags = 0;
1083   vnet_buffer (b)->tcp.connection_index = tc->c_c_index;
1084
1085   if (compute_opts)
1086     tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
1087
1088   tcp_hdr_opts_len = tc->snd_opts_len + sizeof (tcp_header_t);
1089
1090   if (maybe_burst)
1091     advertise_wnd = tc->rcv_wnd >> tc->rcv_wscale;
1092   else
1093     advertise_wnd = tcp_window_to_advertise (tc, TCP_STATE_ESTABLISHED);
1094
1095   if (PREDICT_FALSE (tc->flags & TCP_CONN_PSH_PENDING))
1096     {
1097       if (seq_geq (tc->psh_seq, snd_nxt)
1098           && seq_lt (tc->psh_seq, snd_nxt + data_len))
1099         flags |= TCP_FLAG_PSH;
1100     }
1101   th = vlib_buffer_push_tcp (b, tc->c_lcl_port, tc->c_rmt_port, snd_nxt,
1102                              tc->rcv_nxt, tcp_hdr_opts_len, flags,
1103                              advertise_wnd);
1104
1105   if (maybe_burst)
1106     {
1107       clib_memcpy_fast ((u8 *) (th + 1),
1108                         tm->wrk_ctx[tc->c_thread_index].cached_opts,
1109                         tc->snd_opts_len);
1110     }
1111   else
1112     {
1113       u8 len = tcp_options_write ((u8 *) (th + 1), &tc->snd_opts);
1114       ASSERT (len == tc->snd_opts_len);
1115     }
1116
1117   /*
1118    * Update connection variables
1119    */
1120
1121   if (update_snd_nxt)
1122     tc->snd_nxt += data_len;
1123   tc->rcv_las = tc->rcv_nxt;
1124
1125   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_PKTIZE, tc);
1126 }
1127
1128 u32
1129 tcp_session_push_header (transport_connection_t * tconn, vlib_buffer_t * b)
1130 {
1131   tcp_connection_t *tc = (tcp_connection_t *) tconn;
1132   tcp_push_hdr_i (tc, b, tc->snd_nxt, /* compute opts */ 0, /* burst */ 1,
1133                   /* update_snd_nxt */ 1);
1134   tc->snd_una_max = seq_max (tc->snd_nxt, tc->snd_una_max);
1135   tcp_validate_txf_size (tc, tc->snd_una_max - tc->snd_una);
1136   /* If not tracking an ACK, start tracking */
1137   if (tc->rtt_ts == 0 && !tcp_in_cong_recovery (tc))
1138     {
1139       tc->rtt_ts = tcp_time_now_us (tc->c_thread_index);
1140       tc->rtt_seq = tc->snd_nxt;
1141     }
1142   if (PREDICT_FALSE (!tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT)))
1143     {
1144       tcp_retransmit_timer_set (tc);
1145       tc->rto_boff = 0;
1146     }
1147   tcp_trajectory_add_start (b, 3);
1148   return 0;
1149 }
1150
1151 void
1152 tcp_send_ack (tcp_connection_t * tc)
1153 {
1154   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (tc->c_thread_index);
1155   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1156   vlib_buffer_t *b;
1157   u32 bi;
1158
1159   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1160     {
1161       tcp_update_rcv_wnd (tc);
1162       return;
1163     }
1164   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1165   tcp_init_buffer (vm, b);
1166   tcp_make_ack (tc, b);
1167   tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1168 }
1169
1170 void
1171 tcp_program_ack (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc)
1172 {
1173   if (!(tc->flags & TCP_CONN_SNDACK))
1174     {
1175       vec_add1 (wrk->pending_acks, tc->c_c_index);
1176       tc->flags |= TCP_CONN_SNDACK;
1177     }
1178 }
1179
1180 void
1181 tcp_program_dupack (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc)
1182 {
1183   if (!(tc->flags & TCP_CONN_SNDACK))
1184     {
1185       vec_add1 (wrk->pending_acks, tc->c_c_index);
1186       tc->flags |= TCP_CONN_SNDACK;
1187     }
1188   if (tc->pending_dupacks < 255)
1189     tc->pending_dupacks += 1;
1190 }
1191
1192 void
1193 tcp_send_acks (tcp_worker_ctx_t * wrk)
1194 {
1195   u32 thread_index, *pending_acks;
1196   tcp_connection_t *tc;
1197   int i, j, n_acks;
1198
1199   if (!vec_len (wrk->pending_acks))
1200     return;
1201
1202   thread_index = wrk->vm->thread_index;
1203   pending_acks = wrk->pending_acks;
1204   for (i = 0; i < vec_len (pending_acks); i++)
1205     {
1206       tc = tcp_connection_get (pending_acks[i], thread_index);
1207       tc->flags &= ~TCP_CONN_SNDACK;
1208       if (!tc->pending_dupacks)
1209         {
1210           tcp_send_ack (tc);
1211           continue;
1212         }
1213
1214       /* If we're supposed to send dupacks but have no ooo data
1215        * send only one ack */
1216       if (!vec_len (tc->snd_sacks))
1217         {
1218           tcp_send_ack (tc);
1219           continue;
1220         }
1221
1222       /* Start with first sack block */
1223       tc->snd_sack_pos = 0;
1224
1225       /* Generate enough dupacks to cover all sack blocks. Do not generate
1226        * more sacks than the number of packets received. But do generate at
1227        * least 3, i.e., the number needed to signal congestion, if needed. */
1228       n_acks = vec_len (tc->snd_sacks) / TCP_OPTS_MAX_SACK_BLOCKS;
1229       n_acks = clib_min (n_acks, tc->pending_dupacks);
1230       n_acks = clib_max (n_acks, clib_min (tc->pending_dupacks, 3));
1231       for (j = 0; j < n_acks; j++)
1232         tcp_send_ack (tc);
1233
1234       tc->pending_dupacks = 0;
1235       tc->snd_sack_pos = 0;
1236     }
1237   _vec_len (wrk->pending_acks) = 0;
1238 }
1239
1240 /**
1241  * Delayed ack timer handler
1242  *
1243  * Sends delayed ACK when timer expires
1244  */
1245 void
1246 tcp_timer_delack_handler (u32 index)
1247 {
1248   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1249   tcp_connection_t *tc;
1250
1251   tc = tcp_connection_get (index, thread_index);
1252   tc->timers[TCP_TIMER_DELACK] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1253   tcp_send_ack (tc);
1254 }
1255
1256 /**
1257  * Allocate a new buffer and build a new tcp segment
1258  *
1259  * @param wrk           tcp worker
1260  * @param tc            connection for which the segment will be allocated
1261  * @param offset        offset of the first byte in the tx fifo
1262  * @param max_deq_byte  segment size
1263  * @param[out] b        pointer to buffer allocated
1264  *
1265  * @return      the number of bytes in the segment or 0 if buffer cannot be
1266  *              allocated or no data available
1267  */
1268 static int
1269 tcp_prepare_segment (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
1270                      u32 offset, u32 max_deq_bytes, vlib_buffer_t ** b)
1271 {
1272   u32 bytes_per_buffer = vnet_get_tcp_main ()->bytes_per_buffer;
1273   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1274   u32 bi, seg_size;
1275   int n_bytes = 0;
1276   u8 *data;
1277
1278   seg_size = max_deq_bytes + TRANSPORT_MAX_HDRS_LEN;
1279
1280   /*
1281    * Prepare options
1282    */
1283   tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
1284
1285   /*
1286    * Allocate and fill in buffer(s)
1287    */
1288
1289   /* Easy case, buffer size greater than mss */
1290   if (PREDICT_TRUE (seg_size <= bytes_per_buffer))
1291     {
1292       if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1293         return 0;
1294       *b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1295       data = tcp_init_buffer (vm, *b);
1296       n_bytes = session_tx_fifo_peek_bytes (&tc->connection, data, offset,
1297                                             max_deq_bytes);
1298       ASSERT (n_bytes == max_deq_bytes);
1299       b[0]->current_length = n_bytes;
1300       tcp_push_hdr_i (tc, *b, tc->snd_una + offset, /* compute opts */ 0,
1301                       /* burst */ 0, /* update_snd_nxt */ 0);
1302     }
1303   /* Split mss into multiple buffers */
1304   else
1305     {
1306       u32 chain_bi = ~0, n_bufs_per_seg, n_bufs;
1307       u16 n_peeked, len_to_deq;
1308       vlib_buffer_t *chain_b, *prev_b;
1309       int i;
1310
1311       /* Make sure we have enough buffers */
1312       n_bufs_per_seg = ceil ((double) seg_size / bytes_per_buffer);
1313       vec_validate_aligned (wrk->tx_buffers, n_bufs_per_seg - 1,
1314                             CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
1315       n_bufs = vlib_buffer_alloc (vm, wrk->tx_buffers, n_bufs_per_seg);
1316       if (PREDICT_FALSE (n_bufs != n_bufs_per_seg))
1317         {
1318           if (n_bufs)
1319             vlib_buffer_free (vm, wrk->tx_buffers, n_bufs);
1320           return 0;
1321         }
1322
1323       *b = vlib_get_buffer (vm, wrk->tx_buffers[--n_bufs]);
1324       data = tcp_init_buffer (vm, *b);
1325       n_bytes = session_tx_fifo_peek_bytes (&tc->connection, data, offset,
1326                                             bytes_per_buffer -
1327                                             TRANSPORT_MAX_HDRS_LEN);
1328       b[0]->current_length = n_bytes;
1329       b[0]->flags |= VLIB_BUFFER_TOTAL_LENGTH_VALID;
1330       b[0]->total_length_not_including_first_buffer = 0;
1331       max_deq_bytes -= n_bytes;
1332
1333       chain_b = *b;
1334       for (i = 1; i < n_bufs_per_seg; i++)
1335         {
1336           prev_b = chain_b;
1337           len_to_deq = clib_min (max_deq_bytes, bytes_per_buffer);
1338           chain_bi = wrk->tx_buffers[--n_bufs];
1339           chain_b = vlib_get_buffer (vm, chain_bi);
1340           chain_b->current_data = 0;
1341           data = vlib_buffer_get_current (chain_b);
1342           n_peeked = session_tx_fifo_peek_bytes (&tc->connection, data,
1343                                                  offset + n_bytes,
1344                                                  len_to_deq);
1345           ASSERT (n_peeked == len_to_deq);
1346           n_bytes += n_peeked;
1347           chain_b->current_length = n_peeked;
1348           chain_b->next_buffer = 0;
1349
1350           /* update previous buffer */
1351           prev_b->next_buffer = chain_bi;
1352           prev_b->flags |= VLIB_BUFFER_NEXT_PRESENT;
1353
1354           max_deq_bytes -= n_peeked;
1355           b[0]->total_length_not_including_first_buffer += n_peeked;
1356         }
1357
1358       tcp_push_hdr_i (tc, *b, tc->snd_una + offset, /* compute opts */ 0,
1359                       /* burst */ 0, /* update_snd_nxt */ 0);
1360
1361       if (PREDICT_FALSE (n_bufs))
1362         {
1363           clib_warning ("not all buffers consumed");
1364           vlib_buffer_free (vm, wrk->tx_buffers, n_bufs);
1365         }
1366     }
1367
1368   ASSERT (n_bytes > 0);
1369   ASSERT (((*b)->current_data + (*b)->current_length) <= bytes_per_buffer);
1370
1371   return n_bytes;
1372 }
1373
1374 /**
1375  * Build a retransmit segment
1376  *
1377  * @return the number of bytes in the segment or 0 if there's nothing to
1378  *         retransmit
1379  */
1380 static u32
1381 tcp_prepare_retransmit_segment (tcp_worker_ctx_t * wrk,
1382                                 tcp_connection_t * tc, u32 offset,
1383                                 u32 max_deq_bytes, vlib_buffer_t ** b)
1384 {
1385   u32 start, available_bytes;
1386   int n_bytes = 0;
1387
1388   ASSERT (tc->state >= TCP_STATE_ESTABLISHED);
1389   ASSERT (max_deq_bytes != 0);
1390
1391   /*
1392    * Make sure we can retransmit something
1393    */
1394   available_bytes = transport_max_tx_dequeue (&tc->connection);
1395   ASSERT (available_bytes >= offset);
1396   available_bytes -= offset;
1397   if (!available_bytes)
1398     return 0;
1399
1400   max_deq_bytes = clib_min (tc->snd_mss, max_deq_bytes);
1401   max_deq_bytes = clib_min (available_bytes, max_deq_bytes);
1402
1403   /* Start is beyond snd_congestion */
1404   start = tc->snd_una + offset;
1405   if (seq_geq (start, tc->snd_congestion))
1406     goto done;
1407
1408   /* Don't overshoot snd_congestion */
1409   if (seq_gt (start + max_deq_bytes, tc->snd_congestion))
1410     {
1411       max_deq_bytes = tc->snd_congestion - start;
1412       if (max_deq_bytes == 0)
1413         goto done;
1414     }
1415
1416   n_bytes = tcp_prepare_segment (wrk, tc, offset, max_deq_bytes, b);
1417   if (!n_bytes)
1418     return 0;
1419
1420   if (tcp_in_fastrecovery (tc))
1421     tc->snd_rxt_bytes += n_bytes;
1422
1423 done:
1424   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_RTX, tc, offset, n_bytes);
1425   return n_bytes;
1426 }
1427
1428 /**
1429  * Reset congestion control, switch cwnd to loss window and try again.
1430  */
1431 static void
1432 tcp_rxt_timeout_cc (tcp_connection_t * tc)
1433 {
1434   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 6);
1435   tc->prev_ssthresh = tc->ssthresh;
1436   tc->prev_cwnd = tc->cwnd;
1437
1438   /* Cleanly recover cc (also clears up fast retransmit) */
1439   if (tcp_in_fastrecovery (tc))
1440     {
1441       /* TODO be less aggressive about this */
1442       scoreboard_clear (&tc->sack_sb);
1443       tcp_cc_fastrecovery_exit (tc);
1444     }
1445   else
1446     tc->rcv_dupacks = 0;
1447
1448   /* Start again from the beginning */
1449   tc->cc_algo->congestion (tc);
1450   tc->cwnd = tcp_loss_wnd (tc);
1451   tc->snd_congestion = tc->snd_nxt;
1452   tc->rtt_ts = 0;
1453   tc->cwnd_acc_bytes = 0;
1454   tcp_connection_tx_pacer_reset (tc, tc->cwnd, 2 * tc->snd_mss);
1455   tcp_recovery_on (tc);
1456 }
1457
1458 static inline void
1459 tcp_timer_retransmit_handler_i (u32 index, u8 is_syn)
1460 {
1461   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1462   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
1463   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1464   tcp_connection_t *tc;
1465   vlib_buffer_t *b = 0;
1466   u32 bi, n_bytes;
1467
1468   if (is_syn)
1469     {
1470       tc = tcp_half_open_connection_get (index);
1471       /* Note: the connection may have transitioned to ESTABLISHED... */
1472       if (PREDICT_FALSE (tc == 0 || tc->state != TCP_STATE_SYN_SENT))
1473         return;
1474       tc->timers[TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1475     }
1476   else
1477     {
1478       tc = tcp_connection_get (index, thread_index);
1479       /* Note: the connection may have been closed and pool_put */
1480       if (PREDICT_FALSE (tc == 0 || tc->state == TCP_STATE_SYN_SENT))
1481         return;
1482       tc->timers[TCP_TIMER_RETRANSMIT] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1483       /* Wait-close and retransmit could pop at the same time */
1484       if (tc->state == TCP_STATE_CLOSED)
1485         return;
1486     }
1487
1488   if (tc->state >= TCP_STATE_ESTABLISHED)
1489     {
1490       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 2);
1491
1492       /* Lost FIN, retransmit and return */
1493       if (tc->flags & TCP_CONN_FINSNT)
1494         {
1495           tcp_send_fin (tc);
1496           tc->rto_boff += 1;
1497           tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1498           return;
1499         }
1500
1501       /* Shouldn't be here. This condition is tricky because it has to take
1502        * into account boff > 0 due to persist timeout. */
1503       if ((tc->rto_boff == 0 && tc->snd_una == tc->snd_nxt)
1504           || (tc->rto_boff > 0 && seq_geq (tc->snd_una, tc->snd_congestion)
1505               && !tcp_flight_size (tc)))
1506         {
1507           ASSERT (!tcp_in_recovery (tc));
1508           tc->rto_boff = 0;
1509           return;
1510         }
1511
1512       /* We're not in recovery so make sure rto_boff is 0. Can be non 0 due
1513        * to persist timer timeout */
1514       if (!tcp_in_recovery (tc) && tc->rto_boff > 0)
1515         {
1516           tc->rto_boff = 0;
1517           tcp_update_rto (tc);
1518         }
1519
1520       /* Peer is dead or network connectivity is lost. Close connection.
1521        * RFC 1122 section 4.2.3.5 recommends a value of at least 100s. For
1522        * a min rto of 0.2s we need to retry about 8 times. */
1523       if (tc->rto_boff >= TCP_RTO_BOFF_MAX)
1524         {
1525           tcp_send_reset (tc);
1526           tcp_connection_set_state (tc, TCP_STATE_CLOSED);
1527           session_transport_closing_notify (&tc->connection);
1528           tcp_connection_timers_reset (tc);
1529           tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_WAITCLOSE, TCP_CLOSEWAIT_TIME);
1530           return;
1531         }
1532
1533       /* Increment RTO backoff (also equal to number of retries) and go back
1534        * to first un-acked byte  */
1535       tc->rto_boff += 1;
1536
1537       /* First retransmit timeout */
1538       if (tc->rto_boff == 1)
1539         tcp_rxt_timeout_cc (tc);
1540       else
1541         scoreboard_clear (&tc->sack_sb);
1542
1543       /* If we've sent beyond snd_congestion, update it */
1544       tc->snd_congestion = seq_max (tc->snd_nxt, tc->snd_congestion);
1545
1546       tc->snd_nxt = tc->snd_una;
1547       tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1548
1549       /* Send one segment. Note that n_bytes may be zero due to buffer
1550        * shortfall */
1551       n_bytes = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, 0, tc->snd_mss, &b);
1552       if (!n_bytes)
1553         {
1554           tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT, 1);
1555           return;
1556         }
1557
1558       bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1559
1560       /* For first retransmit, record timestamp (Eifel detection RFC3522) */
1561       if (tc->rto_boff == 1)
1562         tc->snd_rxt_ts = tcp_time_now_w_thread (tc->c_thread_index);
1563
1564       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1565       tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
1566     }
1567   /* Retransmit for SYN */
1568   else if (tc->state == TCP_STATE_SYN_SENT)
1569     {
1570       /* Half-open connection actually moved to established but we were
1571        * waiting for syn retransmit to pop to call cleanup from the right
1572        * thread. */
1573       if (tc->flags & TCP_CONN_HALF_OPEN_DONE)
1574         {
1575           if (tcp_half_open_connection_cleanup (tc))
1576             TCP_DBG ("could not remove half-open connection");
1577           return;
1578         }
1579
1580       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 2);
1581
1582       /* Try without increasing RTO a number of times. If this fails,
1583        * start growing RTO exponentially */
1584       tc->rto_boff += 1;
1585       if (tc->rto_boff > TCP_RTO_SYN_RETRIES)
1586         tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1587
1588       tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN,
1589                         tc->rto * TCP_TO_TIMER_TICK);
1590
1591       if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1592         {
1593           tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT_SYN, 1);
1594           return;
1595         }
1596
1597       b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1598       tcp_init_buffer (vm, b);
1599       tcp_make_syn (tc, b);
1600
1601       tc->rtt_ts = 0;
1602       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYN_RXT, tc, 0);
1603
1604       /* This goes straight to ipx_lookup. Retransmit timer set already */
1605       tcp_push_ip_hdr (wrk, tc, b);
1606       tcp_enqueue_to_ip_lookup (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4, tc->c_fib_index);
1607     }
1608   /* Retransmit SYN-ACK */
1609   else if (tc->state == TCP_STATE_SYN_RCVD)
1610     {
1611       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 2);
1612
1613       tc->rto_boff += 1;
1614       if (tc->rto_boff > TCP_RTO_SYN_RETRIES)
1615         tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1616       tc->rtt_ts = 0;
1617
1618       tcp_retransmit_timer_force_update (tc);
1619
1620       if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1621         {
1622           tcp_timer_update (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT, 1);
1623           return;
1624         }
1625
1626       b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1627       tcp_init_buffer (vm, b);
1628       tcp_make_synack (tc, b);
1629       TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_SYN_RXT, tc, 1);
1630
1631       /* Retransmit timer already updated, just enqueue to output */
1632       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1633     }
1634   else
1635     {
1636       ASSERT (tc->state == TCP_STATE_CLOSED);
1637       return;
1638     }
1639 }
1640
1641 void
1642 tcp_timer_retransmit_handler (u32 index)
1643 {
1644   tcp_timer_retransmit_handler_i (index, 0);
1645 }
1646
1647 void
1648 tcp_timer_retransmit_syn_handler (u32 index)
1649 {
1650   tcp_timer_retransmit_handler_i (index, 1);
1651 }
1652
1653 /**
1654  * Got 0 snd_wnd from peer, try to do something about it.
1655  *
1656  */
1657 void
1658 tcp_timer_persist_handler (u32 index)
1659 {
1660   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1661   tcp_worker_ctx_t *wrk = tcp_get_worker (thread_index);
1662   u32 bi, max_snd_bytes, available_bytes, offset;
1663   tcp_main_t *tm = vnet_get_tcp_main ();
1664   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1665   tcp_connection_t *tc;
1666   vlib_buffer_t *b;
1667   int n_bytes = 0;
1668   u8 *data;
1669
1670   tc = tcp_connection_get_if_valid (index, thread_index);
1671   if (!tc)
1672     return;
1673
1674   /* Make sure timer handle is set to invalid */
1675   tc->timers[TCP_TIMER_PERSIST] = TCP_TIMER_HANDLE_INVALID;
1676
1677   /* Problem already solved or worse */
1678   if (tc->state == TCP_STATE_CLOSED || tc->snd_wnd > tc->snd_mss
1679       || (tc->flags & TCP_CONN_FINSNT))
1680     return;
1681
1682   available_bytes = transport_max_tx_dequeue (&tc->connection);
1683   offset = tc->snd_nxt - tc->snd_una;
1684
1685   /* Reprogram persist if no new bytes available to send. We may have data
1686    * next time */
1687   if (!available_bytes)
1688     {
1689       tcp_persist_timer_set (tc);
1690       return;
1691     }
1692
1693   if (available_bytes <= offset)
1694     {
1695       ASSERT (tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT));
1696       return;
1697     }
1698
1699   /* Increment RTO backoff */
1700   tc->rto_boff += 1;
1701   tc->rto = clib_min (tc->rto << 1, TCP_RTO_MAX);
1702
1703   /*
1704    * Try to force the first unsent segment (or buffer)
1705    */
1706   if (PREDICT_FALSE (!vlib_buffer_alloc (vm, &bi, 1)))
1707     {
1708       tcp_persist_timer_set (tc);
1709       return;
1710     }
1711   b = vlib_get_buffer (vm, bi);
1712   data = tcp_init_buffer (vm, b);
1713
1714   tcp_validate_txf_size (tc, offset);
1715   tc->snd_opts_len = tcp_make_options (tc, &tc->snd_opts, tc->state);
1716   max_snd_bytes = clib_min (tc->snd_mss,
1717                             tm->bytes_per_buffer - TRANSPORT_MAX_HDRS_LEN);
1718   n_bytes = session_tx_fifo_peek_bytes (&tc->connection, data, offset,
1719                                         max_snd_bytes);
1720   b->current_length = n_bytes;
1721   ASSERT (n_bytes != 0 && (tcp_timer_is_active (tc, TCP_TIMER_RETRANSMIT)
1722                            || tc->snd_nxt == tc->snd_una_max
1723                            || tc->rto_boff > 1));
1724
1725   tcp_push_hdr_i (tc, b, tc->snd_nxt, /* compute opts */ 0,
1726                   /* burst */ 0, /* update_snd_nxt */ 1);
1727   tc->snd_una_max = seq_max (tc->snd_nxt, tc->snd_una_max);
1728   tcp_validate_txf_size (tc, tc->snd_una_max - tc->snd_una);
1729   tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1730
1731   /* Just sent new data, enable retransmit */
1732   tcp_retransmit_timer_update (tc);
1733 }
1734
1735 /**
1736  * Retransmit first unacked segment
1737  */
1738 int
1739 tcp_retransmit_first_unacked (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc)
1740 {
1741   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1742   vlib_buffer_t *b;
1743   u32 bi, n_bytes;
1744
1745   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 1);
1746
1747   n_bytes = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, 0, tc->snd_mss, &b);
1748   if (!n_bytes)
1749     return -1;
1750
1751   bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1752   tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1753
1754   return 0;
1755 }
1756
1757 static int
1758 tcp_fast_retransmit_unsent (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
1759                             u32 burst_size)
1760 {
1761   u32 offset, n_segs = 0, n_written, bi;
1762   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1763   vlib_buffer_t *b = 0;
1764
1765   offset = tc->snd_nxt - tc->snd_una;
1766   while (n_segs < burst_size)
1767     {
1768       n_written = tcp_prepare_segment (wrk, tc, offset, tc->snd_mss, &b);
1769       if (!n_written)
1770         goto done;
1771
1772       bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1773       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1774       offset += n_written;
1775       n_segs += 1;
1776
1777       tc->snd_nxt += n_written;
1778       tc->snd_una_max = seq_max (tc->snd_nxt, tc->snd_una_max);
1779     }
1780
1781 done:
1782   return n_segs;
1783 }
1784
1785 #define scoreboard_rescue_rxt_valid(_sb, _tc)                   \
1786     (seq_geq (_sb->rescue_rxt, _tc->snd_una)                    \
1787         && seq_leq (_sb->rescue_rxt, _tc->snd_congestion))
1788
1789 /**
1790  * Do fast retransmit with SACKs
1791  */
1792 int
1793 tcp_fast_retransmit_sack (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
1794                           u32 burst_size)
1795 {
1796   u32 n_written = 0, offset, max_bytes, n_segs = 0, n_segs_now;
1797   sack_scoreboard_hole_t *hole;
1798   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1799   vlib_buffer_t *b = 0;
1800   sack_scoreboard_t *sb;
1801   u32 bi, max_deq;
1802   int snd_space;
1803   u8 snd_limited = 0, can_rescue = 0;
1804
1805   ASSERT (tcp_in_fastrecovery (tc));
1806
1807   snd_space = tcp_available_cc_snd_space (tc);
1808   if (snd_space < tc->snd_mss)
1809     {
1810       tcp_program_fastretransmit (wrk, tc);
1811       return 0;
1812     }
1813
1814   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 0);
1815   sb = &tc->sack_sb;
1816   hole = scoreboard_get_hole (sb, sb->cur_rxt_hole);
1817
1818   max_deq = transport_max_tx_dequeue (&tc->connection);
1819   max_deq -= tc->snd_nxt - tc->snd_una;
1820
1821   while (snd_space > 0 && n_segs < burst_size)
1822     {
1823       hole = scoreboard_next_rxt_hole (sb, hole, max_deq, &can_rescue,
1824                                        &snd_limited);
1825       if (!hole)
1826         {
1827           if (max_deq)
1828             {
1829               snd_space = clib_min (max_deq, snd_space);
1830               burst_size = clib_min (burst_size - n_segs,
1831                                      snd_space / tc->snd_mss);
1832               n_segs_now = tcp_fast_retransmit_unsent (wrk, tc, burst_size);
1833               if (max_deq > n_segs_now * tc->snd_mss)
1834                 tcp_program_fastretransmit (wrk, tc);
1835               n_segs += n_segs_now;
1836               goto done;
1837             }
1838
1839           if (!can_rescue || scoreboard_rescue_rxt_valid (sb, tc))
1840             break;
1841
1842           /* If rescue rxt undefined or less than snd_una then one segment of
1843            * up to SMSS octets that MUST include the highest outstanding
1844            * unSACKed sequence number SHOULD be returned, and RescueRxt set to
1845            * RecoveryPoint. HighRxt MUST NOT be updated.
1846            */
1847           max_bytes = clib_min (tc->snd_mss,
1848                                 tc->snd_congestion - tc->snd_una);
1849           max_bytes = clib_min (max_bytes, snd_space);
1850           offset = tc->snd_congestion - tc->snd_una - max_bytes;
1851           sb->rescue_rxt = tc->snd_congestion;
1852           n_written = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, offset,
1853                                                       max_bytes, &b);
1854           if (!n_written)
1855             goto done;
1856
1857           bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1858           tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1859           n_segs += 1;
1860           break;
1861         }
1862
1863       max_bytes = clib_min (hole->end - sb->high_rxt, snd_space);
1864       max_bytes = snd_limited ? clib_min (max_bytes, tc->snd_mss) : max_bytes;
1865       if (max_bytes == 0)
1866         break;
1867
1868       offset = sb->high_rxt - tc->snd_una;
1869       n_written = tcp_prepare_retransmit_segment (wrk, tc, offset, max_bytes,
1870                                                   &b);
1871       ASSERT (n_written <= snd_space);
1872
1873       /* Nothing left to retransmit */
1874       if (n_written == 0)
1875         break;
1876
1877       bi = vlib_get_buffer_index (vm, b);
1878       tcp_enqueue_to_output (wrk, b, bi, tc->c_is_ip4);
1879
1880       sb->high_rxt += n_written;
1881       snd_space -= n_written;
1882       n_segs += 1;
1883     }
1884
1885   if (hole)
1886     tcp_program_fastretransmit (wrk, tc);
1887
1888 done:
1889   return n_segs;
1890 }
1891
1892 /**
1893  * Fast retransmit without SACK info
1894  */
1895 int
1896 tcp_fast_retransmit_no_sack (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
1897                              u32 burst_size)
1898 {
1899   u32 n_written = 0, offset = 0, bi, max_deq, n_segs_now;
1900   vlib_main_t *vm = wrk->vm;
1901   int snd_space, n_segs = 0;
1902   vlib_buffer_t *b;
1903
1904   ASSERT (tcp_in_fastrecovery (tc));
1905   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_CC_EVT, tc, 0);
1906
1907   snd_space = tcp_available_cc_snd_space (tc);
1908
1909   if (!tcp_fastrecovery_first (tc))
1910     goto send_unsent;
1911
1912   /* RFC 6582: [If a partial ack], retransmit the first unacknowledged
1913    * segment. */
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   if (snd_space < tc->snd_mss || tc->snd_mss == 0)
1937     goto done;
1938
1939   max_deq = transport_max_tx_dequeue (&tc->connection);
1940   max_deq -= tc->snd_nxt - tc->snd_una;
1941   if (max_deq)
1942     {
1943       snd_space = clib_min (max_deq, snd_space);
1944       burst_size = clib_min (burst_size - n_segs, snd_space / tc->snd_mss);
1945       n_segs_now = tcp_fast_retransmit_unsent (wrk, tc, burst_size);
1946       if (max_deq > n_segs_now * tc->snd_mss)
1947         tcp_program_fastretransmit (wrk, tc);
1948       n_segs += n_segs_now;
1949     }
1950
1951 done:
1952   tcp_fastrecovery_first_off (tc);
1953   return n_segs;
1954 }
1955
1956 /**
1957  * Do fast retransmit
1958  */
1959 int
1960 tcp_fast_retransmit (tcp_worker_ctx_t * wrk, tcp_connection_t * tc,
1961                      u32 burst_size)
1962 {
1963   if (tcp_opts_sack_permitted (&tc->rcv_opts))
1964     return tcp_fast_retransmit_sack (wrk, tc, burst_size);
1965   else
1966     return tcp_fast_retransmit_no_sack (wrk, tc, burst_size);
1967 }
1968 #endif /* CLIB_MARCH_VARIANT */
1969
1970 static void
1971 tcp_output_handle_link_local (tcp_connection_t * tc0, vlib_buffer_t * b0,
1972                               u16 * next0, u32 * error0)
1973 {
1974   ip_adjacency_t *adj;
1975   adj_index_t ai;
1976
1977   /* Not thread safe but as long as the connection exists the adj should
1978    * not be removed */
1979   ai = adj_nbr_find (FIB_PROTOCOL_IP6, VNET_LINK_IP6, &tc0->c_rmt_ip,
1980                      tc0->sw_if_index);
1981   if (ai == ADJ_INDEX_INVALID)
1982     {
1983       vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
1984       *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_DROP;
1985       *error0 = TCP_ERROR_LINK_LOCAL_RW;
1986       return;
1987     }
1988
1989   adj = adj_get (ai);
1990   if (PREDICT_TRUE (adj->lookup_next_index == IP_LOOKUP_NEXT_REWRITE))
1991     *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_REWRITE;
1992   else if (adj->lookup_next_index == IP_LOOKUP_NEXT_ARP)
1993     *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_ARP;
1994   else
1995     {
1996       *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_DROP;
1997       *error0 = TCP_ERROR_LINK_LOCAL_RW;
1998     }
1999   vnet_buffer (b0)->ip.adj_index[VLIB_TX] = ai;
2000 }
2001
2002 static void
2003 tcp46_output_trace_frame (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2004                           u32 * to_next, u32 n_bufs)
2005 {
2006   u32 n_trace = vlib_get_trace_count (vm, node);
2007   tcp_connection_t *tc;
2008   tcp_tx_trace_t *t;
2009   vlib_buffer_t *b;
2010   tcp_header_t *th;
2011   int i;
2012
2013   for (i = 0; i < clib_min (n_trace, n_bufs); i++)
2014     {
2015       b = vlib_get_buffer (vm, to_next[i]);
2016       th = vlib_buffer_get_current (b);
2017       tc = tcp_connection_get (vnet_buffer (b)->tcp.connection_index,
2018                                vm->thread_index);
2019       t = vlib_add_trace (vm, node, b, sizeof (*t));
2020       clib_memcpy_fast (&t->tcp_header, th, sizeof (t->tcp_header));
2021       clib_memcpy_fast (&t->tcp_connection, tc, sizeof (t->tcp_connection));
2022     }
2023 }
2024
2025 always_inline void
2026 tcp_output_push_ip (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t * b0,
2027                     tcp_connection_t * tc0, u8 is_ip4)
2028 {
2029   tcp_header_t *th0 = 0;
2030
2031   th0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2032   TCP_EVT_DBG (TCP_EVT_OUTPUT, tc0, th0->flags, b0->current_length);
2033   if (is_ip4)
2034     {
2035       vlib_buffer_push_ip4 (vm, b0, &tc0->c_lcl_ip4, &tc0->c_rmt_ip4,
2036                             IP_PROTOCOL_TCP, 1);
2037       b0->flags |= VNET_BUFFER_F_OFFLOAD_TCP_CKSUM;
2038       vnet_buffer (b0)->l4_hdr_offset = (u8 *) th0 - b0->data;
2039       th0->checksum = 0;
2040     }
2041   else
2042     {
2043       ip6_header_t *ih0;
2044       ih0 = vlib_buffer_push_ip6 (vm, b0, &tc0->c_lcl_ip6,
2045                                   &tc0->c_rmt_ip6, IP_PROTOCOL_TCP);
2046       b0->flags |= VNET_BUFFER_F_OFFLOAD_TCP_CKSUM;
2047       vnet_buffer (b0)->l3_hdr_offset = (u8 *) ih0 - b0->data;
2048       vnet_buffer (b0)->l4_hdr_offset = (u8 *) th0 - b0->data;
2049       th0->checksum = 0;
2050     }
2051 }
2052
2053 always_inline void
2054 tcp_output_handle_packet (tcp_connection_t * tc0, vlib_buffer_t * b0,
2055                           u32 * error0, u16 * next0, u8 is_ip4)
2056 {
2057
2058   if (PREDICT_FALSE (tc0->state == TCP_STATE_CLOSED))
2059     {
2060       *error0 = TCP_ERROR_INVALID_CONNECTION;
2061       *next0 = TCP_OUTPUT_NEXT_DROP;
2062       return;
2063     }
2064
2065   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = tc0->c_fib_index;
2066   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = 0;
2067
2068   if (!is_ip4)
2069     {
2070       if (PREDICT_FALSE (ip6_address_is_link_local_unicast (&tc0->c_rmt_ip6)))
2071         tcp_output_handle_link_local (tc0, b0, next0, error0);
2072     }
2073
2074   if (!TCP_ALWAYS_ACK)
2075     tcp_timer_reset (tc0, TCP_TIMER_DELACK);
2076 }
2077
2078 always_inline uword
2079 tcp46_output_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2080                      vlib_frame_t * frame, int is_ip4)
2081 {
2082   u32 n_left_from, *from, thread_index = vm->thread_index;
2083   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b;
2084   u16 nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *next;
2085
2086   from = vlib_frame_vector_args (frame);
2087   n_left_from = frame->n_vectors;
2088   tcp_set_time_now (tcp_get_worker (thread_index));
2089
2090   if (PREDICT_FALSE (node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE))
2091     tcp46_output_trace_frame (vm, node, from, n_left_from);
2092
2093   vlib_get_buffers (vm, from, bufs, n_left_from);
2094   b = bufs;
2095   next = nexts;
2096
2097   while (n_left_from >= 4)
2098     {
2099       u32 error0 = TCP_ERROR_PKTS_SENT, error1 = TCP_ERROR_PKTS_SENT;
2100       tcp_connection_t *tc0, *tc1;
2101
2102       {
2103         vlib_prefetch_buffer_header (b[2], STORE);
2104         CLIB_PREFETCH (b[2]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
2105
2106         vlib_prefetch_buffer_header (b[3], STORE);
2107         CLIB_PREFETCH (b[3]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
2108       }
2109
2110       next[0] = next[1] = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_LOOKUP;
2111
2112       tc0 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b[0])->tcp.connection_index,
2113                                 thread_index);
2114       tc1 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b[1])->tcp.connection_index,
2115                                 thread_index);
2116
2117       tcp_output_push_ip (vm, b[0], tc0, is_ip4);
2118       tcp_output_push_ip (vm, b[1], tc1, is_ip4);
2119
2120       tcp_output_handle_packet (tc0, b[0], &error0, &next[0], is_ip4);
2121       tcp_output_handle_packet (tc1, b[1], &error1, &next[1], is_ip4);
2122
2123       b += 2;
2124       next += 2;
2125       n_left_from -= 2;
2126     }
2127   while (n_left_from > 0)
2128     {
2129       u32 error0 = TCP_ERROR_PKTS_SENT;
2130       tcp_connection_t *tc0;
2131
2132       if (n_left_from > 1)
2133         {
2134           vlib_prefetch_buffer_header (b[1], STORE);
2135           CLIB_PREFETCH (b[1]->data, 2 * CLIB_CACHE_LINE_BYTES, STORE);
2136         }
2137
2138       next[0] = TCP_OUTPUT_NEXT_IP_LOOKUP;
2139       tc0 = tcp_connection_get (vnet_buffer (b[0])->tcp.connection_index,
2140                                 thread_index);
2141
2142       tcp_output_push_ip (vm, b[0], tc0, is_ip4);
2143       tcp_output_handle_packet (tc0, b[0], &error0, &next[0], is_ip4);
2144
2145       b += 1;
2146       next += 1;
2147       n_left_from -= 1;
2148     }
2149
2150   vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, from, nexts, frame->n_vectors);
2151   return frame->n_vectors;
2152 }
2153
2154 VLIB_NODE_FN (tcp4_output_node) (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2155                                  vlib_frame_t * from_frame)
2156 {
2157   return tcp46_output_inline (vm, node, from_frame, 1 /* is_ip4 */ );
2158 }
2159
2160 VLIB_NODE_FN (tcp6_output_node) (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2161                                  vlib_frame_t * from_frame)
2162 {
2163   return tcp46_output_inline (vm, node, from_frame, 0 /* is_ip4 */ );
2164 }
2165
2166 /* *INDENT-OFF* */
2167 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_output_node) =
2168 {
2169   .name = "tcp4-output",
2170   /* Takes a vector of packets. */
2171   .vector_size = sizeof (u32),
2172   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2173   .protocol_hint = VLIB_NODE_PROTO_HINT_TCP,
2174   .error_strings = tcp_error_strings,
2175   .n_next_nodes = TCP_OUTPUT_N_NEXT,
2176   .next_nodes = {
2177 #define _(s,n) [TCP_OUTPUT_NEXT_##s] = n,
2178     foreach_tcp4_output_next
2179 #undef _
2180   },
2181   .format_buffer = format_tcp_header,
2182   .format_trace = format_tcp_tx_trace,
2183 };
2184 /* *INDENT-ON* */
2185
2186 /* *INDENT-OFF* */
2187 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_output_node) =
2188 {
2189   .name = "tcp6-output",
2190     /* Takes a vector of packets. */
2191   .vector_size = sizeof (u32),
2192   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2193   .protocol_hint = VLIB_NODE_PROTO_HINT_TCP,
2194   .error_strings = tcp_error_strings,
2195   .n_next_nodes = TCP_OUTPUT_N_NEXT,
2196   .next_nodes = {
2197 #define _(s,n) [TCP_OUTPUT_NEXT_##s] = n,
2198     foreach_tcp6_output_next
2199 #undef _
2200   },
2201   .format_buffer = format_tcp_header,
2202   .format_trace = format_tcp_tx_trace,
2203 };
2204 /* *INDENT-ON* */
2205
2206 typedef enum _tcp_reset_next
2207 {
2208   TCP_RESET_NEXT_DROP,
2209   TCP_RESET_NEXT_IP_LOOKUP,
2210   TCP_RESET_N_NEXT
2211 } tcp_reset_next_t;
2212
2213 #define foreach_tcp4_reset_next         \
2214   _(DROP, "error-drop")                 \
2215   _(IP_LOOKUP, "ip4-lookup")
2216
2217 #define foreach_tcp6_reset_next         \
2218   _(DROP, "error-drop")                 \
2219   _(IP_LOOKUP, "ip6-lookup")
2220
2221 static uword
2222 tcp46_send_reset_inline (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2223                          vlib_frame_t * from_frame, u8 is_ip4)
2224 {
2225   u32 n_left_from, next_index, *from, *to_next;
2226   u32 my_thread_index = vm->thread_index;
2227
2228   from = vlib_frame_vector_args (from_frame);
2229   n_left_from = from_frame->n_vectors;
2230
2231   next_index = node->cached_next_index;
2232
2233   while (n_left_from > 0)
2234     {
2235       u32 n_left_to_next;
2236
2237       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
2238
2239       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
2240         {
2241           u32 bi0;
2242           vlib_buffer_t *b0;
2243           tcp_tx_trace_t *t0;
2244           tcp_header_t *th0;
2245           u32 error0 = TCP_ERROR_RST_SENT, next0 = TCP_RESET_NEXT_IP_LOOKUP;
2246
2247           bi0 = from[0];
2248           to_next[0] = bi0;
2249           from += 1;
2250           to_next += 1;
2251           n_left_from -= 1;
2252           n_left_to_next -= 1;
2253
2254           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2255
2256           if (tcp_make_reset_in_place (vm, b0, vnet_buffer (b0)->tcp.flags,
2257                                        my_thread_index, is_ip4))
2258             {
2259               error0 = TCP_ERROR_LOOKUP_DROPS;
2260               next0 = TCP_RESET_NEXT_DROP;
2261               goto done;
2262             }
2263
2264           /* Prepare to send to IP lookup */
2265           vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
2266           next0 = TCP_RESET_NEXT_IP_LOOKUP;
2267
2268         done:
2269           b0->error = node->errors[error0];
2270           b0->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
2271           if (PREDICT_FALSE (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED))
2272             {
2273               th0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2274               if (is_ip4)
2275                 th0 = ip4_next_header ((ip4_header_t *) th0);
2276               else
2277                 th0 = ip6_next_header ((ip6_header_t *) th0);
2278               t0 = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t0));
2279               clib_memcpy_fast (&t0->tcp_header, th0,
2280                                 sizeof (t0->tcp_header));
2281             }
2282
2283           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
2284                                            n_left_to_next, bi0, next0);
2285         }
2286       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
2287     }
2288   return from_frame->n_vectors;
2289 }
2290
2291 VLIB_NODE_FN (tcp4_reset_node) (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2292                                 vlib_frame_t * from_frame)
2293 {
2294   return tcp46_send_reset_inline (vm, node, from_frame, 1);
2295 }
2296
2297 VLIB_NODE_FN (tcp6_reset_node) (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node,
2298                                 vlib_frame_t * from_frame)
2299 {
2300   return tcp46_send_reset_inline (vm, node, from_frame, 0);
2301 }
2302
2303 /* *INDENT-OFF* */
2304 VLIB_REGISTER_NODE (tcp4_reset_node) = {
2305   .name = "tcp4-reset",
2306   .vector_size = sizeof (u32),
2307   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2308   .error_strings = tcp_error_strings,
2309   .n_next_nodes = TCP_RESET_N_NEXT,
2310   .next_nodes = {
2311 #define _(s,n) [TCP_RESET_NEXT_##s] = n,
2312     foreach_tcp4_reset_next
2313 #undef _
2314   },
2315   .format_trace = format_tcp_tx_trace,
2316 };
2317 /* *INDENT-ON* */
2318
2319 /* *INDENT-OFF* */
2320 VLIB_REGISTER_NODE (tcp6_reset_node) = {
2321   .name = "tcp6-reset",
2322   .vector_size = sizeof (u32),
2323   .n_errors = TCP_N_ERROR,
2324   .error_strings = tcp_error_strings,
2325   .n_next_nodes = TCP_RESET_N_NEXT,
2326   .next_nodes = {
2327 #define _(s,n) [TCP_RESET_NEXT_##s] = n,
2328     foreach_tcp6_reset_next
2329 #undef _
2330   },
2331   .format_trace = format_tcp_tx_trace,
2332 };
2333 /* *INDENT-ON* */
2334
2335 /*
2336  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
2337  *
2338  * Local Variables:
2339  * eval: (c-set-style "gnu")
2340  * End:
2341  */